9?ÞD9?;I :;B7J;HH7 ?:;BC;:? 7C8?;DJ( <J>69>9¿8I>86 Modalitat de Ciències i Tecnologia B6G8:A8DHI6!B6G8;:GG:G! B#9DADGH7DC6;:J! BDCIH::HIG696>:JA¿A>6GD<:G Telèfon d’atenció al professorat: 902 90 36 46 www.castellnoudigital.com Direcció editorial: Dolors Rius Coordinació de l'àrea: Laura Domínguez Edició: Isaac Camps Correcció lingüística: Laia Fidalgo Disseny de la coberta: BUM, Blasi, Urgell i Morales, S.L. Disseny gràfic interior: Maria Partegàs Maquetació: Jordi Ramia Il·lustracions: FARRÉS/il·lustració Editorial Fotografia coberta: Philippe Bourseiller (Getty Images) Primera edició: juny de 2009 ISBN: 789-84-9804-671-7 Dipòsit legal: xxxxxxx Impressió: xxxxxxx © Marcel Costa, Marc Ferrer, M. Dolors Bonafeu, Montserrat Estrada i Eulàlia Roger, 2009, pels textos © FARRÉS/il·lustració Editorial, 2009, per les il·lustracions © Hermes Editora General, S. A. U. - Castellnou Edicions Castellnou Edicions Pau Claris, 184 08037 Barcelona www.castellnouedicions.com Prohibida la reproducció o la transmissió total o parcial d’aquest llibre sota cap forma ni per cap mitjà, electrònic ni mecànic (fotocòpia, enregistrament o qualsevol mena d’emmagatzematge d’informació o sistema de reproducció), sense el permís escrit dels titulars del copyright i de l’editorial. Les activitats i els exercicis proposats en aquest llibre s’han de fer en un full a part o una llibreta. Hermes Editora General, S. A. U. ha fet una selecció acurada de les pàgines web, però no es pot fer responsable de cap reclamació derivada de la visualització o dels continguts de les pàgines web que no són de la seva propietat. Aquest llibre ha estat imprès en paper provinent d’una gestió forestal sostenible, i és fruit d’un procés productiu eficient i responsable amb el medi ambient. Paper ecològic i 100 % reciclable Índex PROJECTE 1. Presentació . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2. Principis didàctics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3. ELS materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 programacions Programació de matÈria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Programació d’aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 23 n Unitat 1: Una nova ciència . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 n Unitat 2: L’atmosfera i els climes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 n Unitat 3: Dinàmica i riscos atmosfèrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 n Unitat 4: Riscos causats per la sismicitat i el vulcanisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 n Unitat 5: Riscos causats per fenòmens geològics externs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 n Unitat 6: El sòl: processos i riscos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 n Unitat 7: La hidrosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 n Unitat 8: Recursos de la geosfera i l’edafosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 n Unitat 9: Recursos hídrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 n Unitat 10: Recursos energètics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 n Unitat 11: Impactes a l’atmosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 n Unitat 12: Impactes a la hidrosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 n Unitat 13: Impactes al sòl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 n Unitat 14: Gestió mediambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 ORIENTACIONS n Unitat 1: Una nova ciència . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 n Unitat 2: L’atmosfera i els climes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 n Unitat 3: Dinàmica i riscos atmosfèrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 n Unitat 4: Riscos causats per la sismicitat i el vulcanisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 n Unitat 5: Riscos causats per fenòmens geològics externs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 n Unitat 6: El sòl: processos i riscos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 n Unitat 7: La hidrosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 n Unitat 8: Recursos de la geosfera i l’edafosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 n Unitat 9: Recursos hídrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 n Unitat 10: Recursos energètics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 n Unitat 11: Impactes a l’atmosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 n Unitat 12: Impactes a la hidrosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 n Unitat 13: Impactes al sòl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 n Unitat 14: Gestió mediambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 3 Solucionari n Unitat 1: Una nova ciència . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 n Unitat 2: L’atmosfera i els climes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 n Unitat 3: Dinàmica i riscos atmosfèrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 n Unitat 4: Riscos causats per la sismicitat i el vulcanisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 n Unitat 5: Riscos causats per fenòmens geològics externs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 n Unitat 6: El sòl: processos i riscos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 n Unitat 7: La hidrosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138 n Unitat 8: Recursos de la geosfera i l’edafosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 n Unitat 9: Recursos hídrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 n Unitat 10: Recursos energètics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 n Unitat 11: Impactes a l’atmosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 n Unitat 12: Impactes a la hidrosfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 n Unitat 13: Impactes al sòl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 n Unitat 14: Gestió mediambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 AVALUACIONS PRIMER TRIMESTRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 SEGON TRIMESTRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 TERCER TRIMESTRE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 solucionari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 4 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT GUIA DIDÀCTICA PROJECTE 1. PRESENTACIÓ La matèria del Batxillerat de Ciències de la Terra i del medi ambient se centra en l’estudi dels sistemes terrestres del medi físic i les seves interrelacions amb l’activitat humana. Pretén aportar el coneixement de la dinàmica d’aquests sistemes per tractar, posteriorment, els canvis que s’hi produeixen amb l’acció humana. L’enfocament de la matèria és interdisciplinari i de síntesi, ja que es considera la Terra com un sistema global en què els components físics –aire, aigua, substrat sòlid– interactuen amb els components biològics –els éssers vius– i, a causa del paper dominant i cada vegada més decisiu de l’espècie humana, amb els components socioculturals. Aquesta perspectiva implica tenir en compte, per una banda, les anomenades ciències de la Terra, que corresponen a la geologia i matèries afins –meteorologia, climatologia, hidrologia, edafologia– i a altres ciències experimentals –biologia, química, física–, les quals, conjuntament, aporten els coneixements bàsics necessaris per entendre el funcionament dels sistemes. I per l’altra, cal destacar l’aportació de les ciències socials –geografia, història, economia, ètica–, amb una visió centrada en les actuacions humanes sobre el territori. L’educació ambiental és present en moltes àrees del currículum i les Ciències de la Terra i del medi ambient hi han de contribuir, incidint en els components físics del medi, que són la base dels sistemes vius i antròpics. El replantejament de les relacions entre l’ésser humà i el medi respon a un debat emergent de la societat actual, que constata les greus conseqüències del model de creixement indefinit, errat en considerar il·limitats els recursos del planeta. Aquesta matèria, doncs, ha d’augmentar el coneixement de l’alumnat en aquests temes, i preparar-lo per a la inserció en els nous estudis i professions que s’estan generant en aquest camp. Hi ha continuïtat entre els continguts d’aquesta matèria i els que s’han treballat en les àrees de l’Educació Secundària Obligatòria i altres que es treballen en el Batxillerat. Per això, és important que l’alumnat els assoleixi tenint en compte com es relacionen els nous continguts amb els que ja es dominen. L’edat de l’alumnat de Batxillerat permet donar un pes important als continguts relatius a conceptes i sistemes conceptuals. Els objectius terminals defineixen capacitats intel·lectuals més complexes de relacions entre conceptes i relacions causals, i també de realització d’aplicacions o d’investigacions. La metodologia escollida per assolir els objectius d’aquesta matèria es basa en activitats d’investigació, de simulació i de resolució de problemes en un context proper a l’alumnat, cosa que facilita l’aprenentatge i l’exercita en els mecanismes socials de presa de decisions. Sobre la distribució de la matèria, en el primer curs s’estudiaren els processos, part fonamental per entendre els recursos, riscos i impactes, que es veuen en aquest segon curs. Els autors i les autores 6 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 2. PRINCIPIS DIDÀCTICS Orientacions metodològiques En primer lloc, detallarem els aspectes més generals d’aquestes orientacions. Pel que fa als continguts de l’assignatura, és molt recomanable que el professorat no es limiti a fer-ne una exposició malgrat l’extensió de la matèria d’aquests continguts. Els resultats acadèmics seran millors si s’adopten altres formes de treball, si més no a part de les sessions teòriques. Fomentar el diàleg i la participació de l’alumnat durant les sessions dedicades als continguts més teòrics serà sempre molt positiu. Tanmateix, com que l’alumnat de batxillerat és capaç d’adoptar actituds de treball personal o cooperatiu amb un important component d’autonomia, hi ha una part dels continguts que es pot treballar mitjançant sessions en les quals el professorat es dediqui només a resoldre dubtes i controlar el treball del grup. D’aquesta manera, el grup classe avança matèria solucionant exercicis o fent resums, esquemes o mapes conceptuals dels continguts programats per a cada sessió. El llibre de text que heu triat conté tota la informació teòrica necessària desenvolupada clara i entenedora i, per tant, permet que l’alumnat treballi de manera autònoma. En segon lloc, a l’assignatura de Ciències de la Terra i del medi ambient també hi ha un important component aplicat, amb nombrosos procediments que cal desenvolupar. Hi ha una gran quantitat de continguts teòrics que no es poden acabar d’entendre sense una aplicació mitjançant exercicis pràctics. En aquest sentit, el llibre que heu triat ofereix un ampli ventall d’activitats pràctiques per desenvolupar amb l’alumnat, però no s’han de dur totes a terme; cal que el professorat triï aquelles que més s’escaiguin al grup d’alumnes que té i al seu entorn. En molts casos s’hi inclouen preguntes o exercicis oberts per fomentar la reflexió personal sobre els problemes mediambientals. També s’han triat diversos casos o situacions actuals i properes per poder establir, sempre que sigui possible, connexions amb l’entorn. Com a complement de totes aquestes activitats d’ensenyament-aprenentatge, recomanem fer una sortida de pràctiques a partir de la meitat del segon trimestre, per tal que l’alumnat pugui comprovar i estudiar sobre el terreny diversos continguts de l’assignatura. Les Ciències de la Terra i del medi ambient tenen una relació molt estreta amb d’altres disciplines que s’estudien a Batxillerat, especialment amb la biologia i la química. És convenient que s’estableixi una coordinació en la seqüenciació de totes aquestes matèries per evitar mancances o solapaments dels continguts. A més, és important establir sempre que es pugui la connexió amb els continguts i procediments vistos en aquestes altres matèries per facilitar-ne una visió global i, per tant, més entenedora dels coneixements que s’han treballat. Avaluació L’avaluació és una eina molt important del procés educatiu. A més de tenir una funció de valoració quantitativa de l’assoliment d’uns objectius (aspecte necessari si considerem que l’alumnat i el professorat han de tenir clar si poden ser capaços de superar la prova de selectivitat de l’assignatura) l’avaluació també pot exercir un paper clau per millorar alguns aspectes del procés educatiu. Si l’avaluació no es limita a una prova escrita al final de cada crèdit, sinó que suposa una recollida sistemàtica d’informació sobre el procés d’aprenentatge de l’alumnat, podrà ser molt útil per: Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 7 • a l’alumnat, ja que prendrà consciència del seu progrés dels coneixements de l’assignatura. • al professorat, que podrà millorar la seva pràctica docent d’acord amb el progrés que observi en l’alumnat. Per poder complir aquests objectius, les activitats d’avaluació que es programin s’haurien de realitzar al llarg del curs i no només en les darreres sessions de cada crèdit. Igualment, i tenint en compte la gran quantitat de continguts de tipus procedimental i actitudinal que inclou la programació de l’assignatura, l’avaluació de les Ciències de la Terra i el medi ambient ha de considerar-los específicament. La distribució de les activitats d’avaluació també té tres moments clarament diferenciats: • Al principi de cada unitat per analitzar els coneixements previs de l’alumnat i poder ajustar el nivell dels continguts per iniciar les activitats d’ensenyament-aprenentatge. Aquesta fase d’avaluació es pot dur a terme a partir d’activitats diverses: proves escrites, exercicis pràctics o, senzillament, preguntes orals. • Al llarg de la realització de les unitats, per poder adequar les activitats que es porten a terme i així assegurar-ne el màxim aprofitament per a tot l’alumnat. No és necessari que aquesta fase de l’avaluació es realitzi mitjançant proves escrites. Altres tipus d’activitats, com ara els exercicis fets a classe o les preguntes orals, poden ser tan o més útils, i sempre més senzilles de qualificar per part del professorat. • Al final de cada unitat o trimestre, per poder avaluar el grau d’assoliment dels objectius. En aquesta fase s’han de tenir en compte, com a mínim, les informacions de què disposa l’alumnat. La principal activitat per avaluar aquesta fase final de l’avaluació és una prova escrita. És molt recomanable que aquesta prova permeti avaluar de manera global el contingut de la unitat o trimestre, ja que els alumnes i les alumnes que facin la selectivitat s’examinaran de tota la matèria de l’assignatura en una única prova d’una hora i mitja. En aquest sentit, és important adequar la tipologia de la prova al tipus d’examen que cada any es realitzi en les proves d’accés; d’aquesta manera, es mantindrà el rendiment de l’alumnat i s’evitarà el factor sorpresa que pot suposar un tipus d’examen diferent. En aquest sentit, també creiem recomanable treballar la matèria de manera que en cada prova d’avaluació d’una unitat hi hagi preguntes d’altres unitats de la matèria que ja s’hagin cursat. Aquest recurs també permetrà una visió molt més entenedora i global de les Ciències de la Terra i el medi ambient. 8 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 3. ELS MATERIALS Llibre de l’alumne Els continguts de la matèria s’han distribuït en 14 unitats didàctiques. El llibre de l’alumne inclou un CD de recursos digitals. Índex de continguts del cd de l’alumne Esquemes de les unitats Unitats digitals Galeria d’imatges Podeu trobar més recursos a www.castellnoudigital.com Recursos per al professorat La guia didàctica és un conjunt de materials concebuts per facilitar la planificació que cada docent fa de la matèria. Conté les programacions, les orientacions didàctiques, les avaluacions i el solucionari. Programacions de matèria i d’aula Guia didàctica Esquemes de les unitats Unitats digitals Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 9 PROJECTE Projecte GUIA DIDÀCTICA Inclou una presentació, els principis didàctics i els materials. PROJECTE Programacions GUIA DIDÀCTICA En la programació de matèria s’inclou el currículum oficial. En les programacions d’aula es despleguen els objectius, continguts, criteris d’avaluació i competències. PROGRAMACIONS PROGRAMACIONS Orientacions i Solucionari GUIA DIDÀCTICA ORIENTACIONS I SOLUCIONARI ORIENTACIONS I SOLUCIONARI S’hi proposen indicacions, suggeriments i comentaris del contingut del llibre de l’alumne i es recopilen les solucions de totes les activitats. Avaluacions GUIA DIDÀCTICA AVALUACIONS AVALUACIONS En aquest apartat es proposen una sèrie d’activitats d’avaluació trimestrals per a comprobar que s’han asimilat els continguts impartits en ells. 10 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT GUIA DIDÀCTICA PROGRAMACIONS Programació de matèria Currículum de la matèria de Ciències de la Terra i del medi ambient segons la legislació vigent. Introducció Les ciències de la Terra i del medi ambient tenen com a finalitat proporcionar a l’alumnat del batxillerat científic que la cursi, eines teòriques i practiques per al coneixement del sistema Terra, els subsistemes terrestres i les interaccions d’aquests amb els éssers humans. L’ensenyament-aprenentatge d’aquests continguts té una doble funció: terminal i propedèutica. Respecte de la primera, ha de facilitar a l’alumnat l’anàlisi i valoració dels problemes rellevants relacionats amb els continguts de la matèria i presents en els debats socials i, pel que fa al segona funció, preparar a l’alumnat per seguir els estudis universitaris o de grau superior on els coneixements d’aquesta matèria són imprescindibles. Un dels objectius de les ciències de la Terra i del medi ambient és afavorir la capacitat d’entendre la dinàmica del planeta i dels fenòmens naturals, interpretar el seu passat i conjecturar el seu futur, així com interpretar els fenòmens naturals que ens rodegen i les relacions causa-efecte (interaccions) que sovint s’estableixen amb els éssers humans. Amb aquesta finalitat, s’han anat construint models explicatius que donen suport a aquestes interpretacions i que han servit de base per a un gran desenvolupament científic i tecnològic. El desenvolupament econòmic i el seu impacte a escala global sobre el planeta comporta no només avantatges sinó també, en molts casos, riscos per a tots els éssers vius. Cal, doncs, que l’alumnat adquireixi una visió holística del planeta i de la interacció amb els éssers humans i d’aquests com a part activa i compromesa amb el present. A més a més, és important que l’alumnat adquireixi els coneixements i les habilitats necessàries per participar en el procés d’anàlisi i valoració crítica dels problemes ambientals i la seva gestió, i també una sensibilització fonamentada en la recerca i anàlisi d’informació contrastada i, si s’escau, compromisos per a l’acció, tant individual com col·lectiva, en defensa i millora del medi. Les ciències de la Terra i del medi ambient ajuden a reflexionar sobre les relacions entre la ciència, la tecnologia i la societat, i a valorar algunes de les implicacions ètiques que comporten aquestes relacions. Les ciències de la Terra i del medi ambient es desenvolupen bàsicament en el marc de l’estudi dels processos geològics resultants tant de la dinàmica interna com externa del planeta i les seves manifestacions, dels riscos que se’n deriven per a les persones i també dels problemes ambientals, de les seves causes, processos i conseqüències o impactes resultants de la interacció dels éssers humans amb i sobre el planeta i també la gestió del seus recursos. Per assolir aquests aprenentatges, l’alumnat necessita utilitzar models i simulacions simplificades que expliquin i permetin analitzar alguns d’aquests processos, problemes o impactes, abordant-los des de diferents àmbits del coneixement i punts de vista. S’haurà d’incidir, quan s’escaigui, en la importància que tenen per a aquesta matèria els aspectes socials i ètics amb la finalitat de prendre consciència que les interaccions amb el sistema Terra i els diferents subsistemes poden tenir conseqüències i efectes positius o negatius i que accions individuals (microescala), en passar a ser col·lectives (macroescala) tenen efectes a escala planetària. Competències específiques de la matèria Es poden distingir tres competències específiques de la matèria, algunes de les quals són compartides amb altres ciències experimentals: la competència en indagació i experimentació; la competència en la comprensió de la natura de la ciència i la competència en la comprensió i capacitat d’actuar sobre el món. 12 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT La competència en indagació i experimentació implica la capacitat de portar a terme una recerca, en el context de la ciència escolar, basada en l’anàlisi dels problemes ambientals, tot posant en pràctica habilitats com: identificar i acotar problemes; diferenciar les causes, processos i conseqüències dels problemes ambientals, generar qüestions susceptibles de ser investigades; dissenyar i realitzar investigacions; preparar i realitzar experiments; enregistrar i analitzar dades; valorar-les a la llum de la bibliografia consultada, treure’n conclusions; comunicar tot argumentant de manera crítica i defensar explicacions; analitzar i fer prediccions a partir dels models; examinar les limitacions de les explicacions científiques; i argumentar la validesa d’explicacions alternatives en relació a les evidències experimentals. A més a més, pel que fa a l’etiologia dels problemes ambientals, l’alumnat ha de prendre consciència que els problemes ambientals són socioecològics i que la resposta científica cal sumar-hi altres respostes com l’econòmica i la social i, en definitiva, la política, per tal d’arribar a respostes satisfactòries i possibles solucions. La competència en la comprensió de la naturalesa de la ciència implica apropar-se a la naturalesa de la ciència i de com es construeix el coneixement científic. És important que l’alumnat comprengui el que distingeix a la ciència d’altres formes de coneixement. La ciència treballa amb l’elaboració de models i amb l’ús de mètodes empírics, anàlisi d’explicacions i arguments fonamentats, anàlisi i discussió de les evidències obtingudes amb l’observació i l’experimentació, per tal de contrastar les hipòtesis i validar els models i teories proposats. Amb aquests procediments, els científics s’esforcen en elaborar les millors explicacions possibles sobre els fets naturals i el món real i en aquest context el coneixement científic és, en principi, susceptible de ser revisat i canviat a la llum de noves evidències que no encaixen en les teories vigents; per tant, és un coneixement sotmès a revisió. Cal considerar també la manera en què el coneixement científic és obtingut, comunicat, representat i argumentat en la comunitat científica i divulgat a la societat. Pel que fa a la interdisciplinarietat, l’alumnat ha d’adonar-se que ha de posar en joc coneixements adquirits en el camp de les matèries de ciències i sumar-hi altres del camp de les ciències socials en el marc ampli de les relacions entre ciència, tecnologia i societat, per valorar alguns dels problemes tractats. La competència en la comprensió i capacitat d’actuar sobre el món implica apropiar-se dels conceptes fonamentals, dels models i dels principis de la ciència per utilitzar-los en explicacions argumentades, en prediccions o per donar compte dels fets observats, però també adquirir consciència de les possibles aplicacions dels resultats obtinguts per les ciències i la tecnologia en donar resposta a les necessitats humanes, individuals i col·lectives, i també valorar els impactes de les activitats humanes en el si de biosfera, avaluant-ne les possibles respostes, alternatives o solucions aportades per a un desenvolupament sostenible. En un món cada cop més globalitzat cal valorar i avaluar la dimensió social i cívica de les ciències de la Terra i el medi ambient. Contribució de la matèria a les competències generals del batxillerat El caràcter transversal i la dimensió holística de les ciències de la Terra i del medi ambient contribueix a l’assoliment de les següents competències genèriques dels batxillerat: comunicativa, en recerca, digital, personal i interpersonal i en coneixement i interacció amb el món. Pel que fa a la competència comunicativa, la matèria contribueix al seu desenvolupament amb la utilització de les diferents tipologies textuals, tant de forma escrita com oral, i amb l’ús dels recursos dels Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 13 Programació de matèria mitjans de comunicació de masses i les tecnologies de la informació en la descripció i exposició dels fets i fenòmens. També col·labora en la promoció del diàleg i els debats fonamentats sobre els fets i fenòmens observats, les evidències experimentals, la idoneïtat dels models emprats i l’elaboració de treballs o informes de caire científic, a més, de la seva valoració ètica quan s’escau i la proposta de possibles i alternatives. Així mateix, la matèria de ciències de la Terra i del medi ambient enriqueix el vocabulari general de la ciència amb termes específics i amb el seu ús de forma protocolaritzada, creativa i significativa; en aquest sentit es posa un especial èmfasi en contextualitzar de forma adequada termes com canvi climàtic, desertificació, energies alternatives i un llarg seguit de mots i expressions que troben freqüentment als mitjans de comunicació. Amb el plantejament d’hipòtesis, la recollida i interpretació de dades i l’elaboració de conclusions basades en evidències es contribueix al desenvolupament de la capacitat de recerca. Cal, però, exercitar aquestes habilitats de forma contextualitzada i amb problemes de diferent abast, tot seleccionant les fonts d’informació degudament contrastades. S’ha d’afavorir que els àmbits de recerca estiguin integrats amb fets i notícies d’actualitat que contínuament subministren els diferents mitjans de comunicació i fonts d’informació. La matèria també contribueix a la competència digital. Formen part del dia a dia de l’alumnat a l’aula la recerca d’informació a través d’Internet, la interpretació i elaboració de gràfics amb fulls de càlcul i la producció de presentacions amb diferents programes informàtics. Les ciències de la Terra i del medi ambient necessita d’aquesta competència per tal de fer un seguiment de la informació disponible i actualitzada de temes relacionats amb la matèria. El volum dels recursos fa que calgui una selecció molt acurada de les fonts i suports d’informació. La dimensió global de la ciència actual i especialment en el cas de les ciències de la Terra i del medi ambient facilita l’intercanvi d’experiències i opinions sobre temes científics entre el professorat i alumnat i dels alumnes entre sí, de manera gairebé immediata. L’intercanvi d’experiències, idees o projectes entre membres de diferents realitats socials afavorirà i facilitarà l’establiment d’ espais de comunicació enriquidors i positius per a la comunitat global, contribuint així a l’assoliment de la competència personal i interpersonal. Finalment, la matèria col·labora a l’adquisició de la competència en el coneixement i interacció amb el món, ja que un dels seus objectius prioritaris és que, un cop assegurats els coneixements sobre l’estructura, el funcionament, els riscos i els impactes dels diferents subsistemes que formen la Terra, els alumnes s’endinsin en el món de la gestió ambiental animant-los a prendre decisions de forma simulada que en un futur hauran potser de prendre de manera real. Caldrà, doncs, educar en la sostenibilitat, la preservació dels recursos, el control dels impactes i la prevenció dels riscos. Estructura dels continguts Els continguts de les ciències de la Terra i del medi ambient estan estructurats en sis grans apartats, tres a primer i tres a segon de batxillerat. Els aspectes que es treballen comprenen, a més del coneixement de la Terra i els canvis causats per la transferència de matèria i energia, les interaccions dels éssers humans amb el medi ambient. Els apartats són: El sistema Terra i el medi ambient; La geosfera; El temps en geologia; Els mètodes d’estudi de la Terra i la seva aplicació; Les capes fluides de la Terra; Riscos, recursos i impactes de la 14 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT geosfera; Interfases entre subsistemes i Gestió ambiental i desenvolupament sostenible. En l’apartat el sistema Terra i el medi ambient, s’introdueixen algunes de les idees fonamentals que es desenvoluparan de manera més detallada en altres apartats. El caire general respon a la finalitat que l’alumnat s’introdueixi en un conjunt de conceptes sota una perspectiva nova. L’estudi de situacions problema tant reals com virtuals, li ha de permetre assolir les idees bàsiques de la matèria i familiaritzar-se amb una determinada forma de treballar. Es promourà l’aportació d’idees fonamentades, l’anàlisi acurada de les situacions, el debat en grup, el respecte per l’opinió dels altres i la presa de decisions argumentades. L’apartat la Geosfera, l’alumnat ha de familiaritzar-se amb els coneixements geològics bàsics teòrics i pràctics, així com les eines que li han de permetre apropar-se al funcionament del planeta i els fenòmens i processos que hi tenen lloc. L’adquisició d’aquests continguts proporciona els elements científics imprescindibles per a una correcta anàlisi i interpretació de les interaccions complexes que tenen lloc en els diferents nivells. En l’apartat El temps i l’evolució. Mètodes d’estudi de la Terra i la seva aplicació, tracta les tècniques específiques emprades en l’estudi del planeta des de diferents àmbits. El coneixement, ús i valoració d’algunes d’aquestes tècniques proporcionarà a l’alumnat una visió global dels canvis en el pensament científic i en la interpretació dels processos que tenen lloc al planeta. L’aplicació d’aquestes tècniques en alguns casos pràctics senzills el familiaritzaran amb la forma de fer recerca en aquest camp. Aquest apartat permet diferents graus d’interacció amb altres matèries, com: matemàtiques (estadístiques, gràfics, resolució d’equacions), ciències socials (necessitat de l’educació en ciències de la ciutadania, presa de decisions fonamentada, repercussions globals de decisions i actituds personals), TIC (GPS, programes de simulació ambiental), etc. Els continguts de l’apartat Les capes fluides de la Terra, es basen sobretot en el coneixement de la composició, estructura, dinàmica i interrelacions de les dues capes fluïdes (l’atmosfera i la hidrosfera) que embolcallen el planeta. S’incideix de forma particular en l’estudi de la seva dinàmica i l’aprofitament dels seus recursos. S’aprofundeix en la idea de la gestió racional dels recursos, que és un dels eixos vertebradors de la matèria. Es treballen també els impactes de les activitats humanes sobre l’atmosfera i la hidrosfera com a conseqüència de les seves activitats. En l’apartat Riscos i recursos de la geosfera. Interfases entre subsistemes, integra alguns dels aprenentatges adquirits en altres apartats per fer una síntesi del funcionament del sistema Terra. Caldrà que l’alumnat conegui els riscos associats a la dinàmica terrestre i les possibles respostes davant aquests riscos. L’estudi d’algunes interfases permet adonar-se que els subsistemes terrestres funcionen de manera conjunta: sovint, els canvis, naturals, provocats o induïts per les persones en un subsistema tenen repercussions en els altres. En aquest apartat també s’estudien els impactes humans sobre el medi, sovint com a conseqüència d’una gestió deficient de la utilització dels recursos naturals. En l’apartat Gestió ambiental i desenvolupament sostenible, l’alumnat adquireix una visió a escala planetària dels grans problemes ambientals. Aquesta visió permet connectar des d’una perspectiva històrica, l’evolució dels diferents models de desenvolupament que s’han succeït en el temps i la seva valoració crítica. Dins la gestió ambiental, l’estudi de problemes com el tractament dels diferents tipus de residus permet aplicar el model de desenvolupament sostenible en un context proper. Aquest apartat ha d’integrar els coneixements adquirits en altres apartats de la matèria i dirigir-los cap a la idea Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 15 Programació de matèria que el futur del planeta depèn d’una gestió ambiental adequada i una actitud personal compromesa i que petits canvis en els hàbits quotidians poden contribuir a grans transformacions globals. Connexions amb altres matèries El caràcter integrador i de síntesi de les ciències de la Terra i del medi ambient afavoreix l’establiment de nombroses i complexes relacions amb altres matèries. Sota la perspectiva que els éssers humans formen part de la natura com una espècie mes entre totes les existents en l’actualitat i les que han existit en el passat, el punt de vista biològic resulta d’importància estratègica a l’hora de plantejar la matèria: cal detectar tant les conseqüències de les nostres activitats sobre la resta dels éssers vius com els canvis que es produeixen en aquests o en el medi en què viuen per quantificar la importància d’aquests impactes. Cal que l’alumnat disposi d’un mínim d’eines matemàtiques que li permeti analitzar, quantificar, valorar i avaluar els fenòmens estudiats. En aquest sentit, resulten d’especial importància el domini dels gràfics en totes les seves formes (diagrames de barres, lineals, mapes tant topogràfics com temàtics, blocs diagrama, columnes estratigràfiques, talls geològics) per representar de manera entenedora la informació obtinguda o elaborada. Així mateix, caldrà un bon coneixement de les eines matemàtiques bàsiques com, per exemple, la resolució d’equacions, el canvi d’unitats, la proporció, etc. A l’hora d’estudiar diferents processos que tenen lloc en el planeta resulta imprescindible un bon coneixement dels mecanismes físics que els controlen. D’especial importància són els conceptes termodinàmics bàsics per comprendre la dinàmica tant de les capes fluïdes dels planeta, com la de la geosfera; en ambdós casos l’escala temporal pot ser instantània o extremadament dilatada. La química proporciona el suport necessari especialment quan s’analitzen els materials que formen el sistema terra. Els aspectes dinàmics (reaccions i la seva velocitat, equilibri químic i els factors que el modifiquen, etc.) permetran superar el model d’un planeta estàtic. L’ús de les tecnologies de la informació i la comunicació en les ciències de la Terra i del medi ambient és tan necessari com en qualsevol dels altres àmbits del coneixement. La recerca d’informació a través d’Internet, la selecció de la informació subministrada per la xarxa, la representació gràfica de les dades recollides aprofitant les potencialitats dels fulls de càlcul i els diversos programes gràfics, la presentació de resultats de les investigacions utilitzant processadors de textos o eines de presentació multimèdia en serien algunes de les seves principals aplicacions. Les ciències socials (geografia, història, història contemporània, economia) constitueixen un referent en els desenvolupament de les ciències de la Terra i del medi ambient: la història de la humanitat abunden els exemples d’interaccions no desitjades de caràcter catastròfic, agudes i cròniques, irreversibles o no, en el sí del medi ambient. Es comparteix també amb les ciències socials l’interès pel temps i la visió històrica dels esdeveniments que marquen el nostre present. Caldrà insistir també en els aspectes ètics de les nostres actituds i pràctiques envers el medi. L’alumnat ha d’entendre causes, processos, conseqüències, valorar impactes i riscos, tot adoptant actituds crítiques i positives i de canvi, a nivell individual i col·lectiu. Cap aspecte comunicatiu és aliè al desenvolupament de la matèria. Caldrà, doncs, interpretar críticament de forma científica els textos periodístics relacionats, examinar de forma crítica textos produïts 16 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT per científics, tan actuals com del passat, saber expressar les idees que es volen transmetre, debatre i discutir amb els altres, arribar a acords, etc. Així mateix, caldrà fer molt d’èmfasi en el domini de la llengua, tant a nivell oral com escrit, imprescindible per a comunicar les idees i afavorir la comunicació entre el professorat i l’alumnat. Consideracions sobre el desenvolupament del currículum A l’hora de desenvolupar el currículum de les ciències de la Terra i del medi ambient, un dels primers elements que cal tenir en compte és el seu caràcter interdisciplinari i global (holístic). Caldrà que l’alumnat construeixi els seus propis models mentals a partir de contextos quotidians. Aquests models s’enriquiran amb l’aportació del mètode científic i amb la participació d’altres camps del coneixement. Sovint, part de la informació que s’utilitza en l’aprenentatge de la matèria, prové de fonts, properes o no, referides a fets quotidians que són recollits pels mitjans de comunicació de masses (premsa, revistes, televisió, ràdio, etc.), i Internet. Seleccionar, analitzar i discriminar les informacions valuoses d’aquelles que no ho son permet avaluar les capacitats i el grau de maduresa que va adquirint l’alumnat. Afavorir el treball progressivament més autònom ha de permetre que, a partir de l’estudi pràctic de situacions, siguin capaços d’extreure’n els fonaments teòrics de la matèria. Es valorarà el desenvolupament d’actituds positives envers el medi ambient i de creixement individual. Es procurarà enfrontar l’alumnat amb qüestions i problemàtiques que admetin respostes o solucions diverses per tal d’afavorir el respecte a les idees dels altres. Es valorarà, doncs, la seva actitud crítica, la seva capacitat d’argumentació, la tolerància i el treball en grup. Així mateix, s’avaluaran les capacitats adquirides en el domini de les TIC, de les tècniques pròpies de la matèria i d’altres recursos aplicats als problemes ambientals. Objectius La matèria de ciències de la Terra i del medi ambient del batxillerat té com a finalitat el desenvolupament de les capacitats següents: 1. Adquirir els fonaments teòrics i pràctics bàsics, tant de gabinet com de camp, del funcionament de la Terra com a sistema i dels subsistemes terrestres per relacionar i interpretar les interaccions entre els fenòmens locals i globals. 2. Cercar informació a través de fonts i suports diferents sobre problemes ambientals d’origen antropogènic i/o relacionats amb fenòmens naturals i valorar-ne la resposta dels éssers humans. 3. Analitzar diferents problemes ambientals en les seves causes, processos i conseqüències, tant a nivell local com global, i debatre les possibles decisions encaminades a promoure millores en un marc de cooperació entre comunitats i països. 4. Conèixer i aplicar els criteris per discriminar entre fonts d’informació fiables i no fiables i per contrastar fonts de diverses procedències. 5. Aplicar amb propietat els coneixements adquirits a l’anàlisi i resolució de problemes concrets del Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 17 Programació de matèria territori, reals i simulats, i participar en l’avaluació de les solucions proposades, mostrant respecte, tolerància i esperit crític. 6. Analitzar i avaluar els límits dels recursos naturals. Valorar la necessitat d’adaptar l’explotació dels recursos a les taxes de la seva renovació i a la protecció d’indrets específics que mereixin ser preservats pel seu interès científic i cultural. 7. Formular i assolir els conceptes, teories i models més importants i generals de les ciències de la Terra i del medi ambient. Adquirir una visió històrica dels grans canvis naturals en l’evolució del planeta dins d’una perspectiva global de la dinàmica terrestre tot analitzant-ne els processos subjacents. 8. Reconèixer l’entorn natural com una realitat dinàmica sotmesa a canvis que tenen lloc per causes, processos, velocitats i intensitats diferents. Recollir dades sobre el propi terreny per a la seva discussió posterior. Analitzar l’evolució dels fets en l’espai i temps de manera que permeti hipotetitzar sobre el passat i els possibles canvis geològics i mediambientals en el futur. 9. Identificar, analitzar i debatre situacions relacionades amb el risc geològic, les intervencions dels éssers humans en i sobre el medi natural i els impactes ambientals derivats de l’explotació i ús dels recursos naturals, valorant els impactes que produeixen en els subsistemes terrestres. 10. Avaluar la importància de la gestió ambiental com a resposta de present i futur que ha de permetre minimitzar i resoldre determinades situacions i problemàtiques actuals. Continguts Primer curs El sistema Terra i el medi ambient. Coneixement i aplicació de la teoria de sistemes a l'estudi del medi. Identificació de la Terra com a un gran sistema. Evidència de les transformacions energètiques en la dinàmica terrestre interna i externa. Representació de relacions causals en el diferents subsistemes terrestres. Història del coneixement de la Terra. Exposició i comparació d’algunes grans controvèrsies geològiques per mitjà de l’anàlisi i valoració de textos científics històrics. Descripció de l’explotació dels recursos naturals al llarg de història. Diferenciació i comparació entre els recursos renovables i no renovables. Identificació dels recursos energètics convencionals i alternatius. Valoració de l’ús racional en l’explotació dels recursos. Relació entre alguns consums i residus. Distinció entre riscos geològics naturals i induïts. Identificació dels factors que intervenen en la valoració del risc geològic. Descripció de mètodes de previsió i prevenció de riscos. Aplicació a casos particulars de risc. Definició del concepte d'impacte ambiental. Caracterització d’alguns impactes ambientals a diferents escales. Caracterització del concepte de gestió ambiental. Valoració de les conseqüències de les accions humanes sobre el medi ambient. Identificació de diferents postures ideològiques davant dels problemes ambientals. Relació entre creixement econòmic i problemes ambientals: comparació entre el conservacionisme i el desenvolupament sostenible. 18 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT La geosfera. Caracterització de la Terra dins el sistema solar. Exposició dels diferents mètodes d'estudi de l'interior de la Terra, interpretació i aplicació de les dades que proporcionen. Esquematització de l’estructura interna de la Terra. Formulació del balanç energètic de la Terra. Descripció de les diferents manifestacions de les energies interna i externa i comprensió de la seva relació amb la dinàmica del planeta. Identificació de canvis en la superfície del planeta causats per l'energia interna i externa de la Terra. Representació i interpretació del cicle geològic. Formulació de la teoria de la deriva continental. Descripció de la teoria de la tectònica de plaques: representació dels límits entre plaques i dels fenòmens geològics associats. Comprensió dels diferents models de convecció en el mantell. Debat sobre les aportacions de la tectònica de plaques als coneixements actuals en geologia. Definició de vulcanisme. Identificació i classificació dels productes volcànics. Diferenciació dels tipus d'erupcions volcàniques. Definició de terratrèmol. Identificació de les ones sísmiques. Interpretació de sismogrames. Comparació de les diferents escales de mesura. Explicació de la distribució mundial de volcans i terratrèmols. Aplicació del mètode per la localització i càlcul de la magnitud dels sismes. Aplicacions de l'energia geotèrmica. Caracterització dels processos geològics interns. Representació de gràfics esforç/deformació. Deducció dels mecanismes i tipus de deformació. Identificació d'estructures de deformació: plecs i fractures. Explicació de l’origen de les grans serralades de muntanyes. Representació esquemàtica i interpretació d'estructures de deformació en el camp. Identificació dels processos geològics externs bàsics. Caracterització de les grans conques sedimentàries. Aplicació dels processos geològics externs en els diferents sistemes: vessants, fluviotorrencials, aigües subterrànies, glacials, eòlics i costaners. Evidenciació del relleu com a resultat de la interacció entre els processos geològics interns i externs. Representació esquemàtica de diferents formes de relleu i deducció del seu origen. Descripció dels minerals més importants. Generalització de la formació dels cristalls. Identificació dels jaciments minerals i valoració del seu aprofitament. Caracterització dels minerals formadors de roques. Identificació i classificació dels minerals. Representació del cicle de les roques. Descripció dels processos formadors de les roques magmàtiques, metamòrfiques i sedimentàries. Classificació de les roques segons el seu origen. Formulació de la composició i estructura dels diferents tipus de roques. Interpretació de les roques en el camp: recollida i identificació de roques “in situ”. Identificació dels usos de les roques en la construcció, la indústria i l’energia. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 19 Programació de matèria El temps en geologia. Els mètodes d’estudi de la Terra i la seva aplicació. Valoració de la importància del temps en geologia: datació relativa i absoluta. Anàlisi dels principis de datació relativa. Descripció del procés de fossilització. Aplicació dels fòssils com a indicadors de l‘edat i dels ambients sedimentaris. Identificació i classificació d'alguns fòssils característics. Exposició sobre l’origen i l’evolució de la vida a la Terra. Interpretació del passat a partir de models actuals: descripció dels diferents ambients sedimentaris. Definició del concepte d'estratigrafia. Elaboració i interpretació de columnes estratigràfiques. Representació de la taula dels temps geològics. Caracterització de l’origen i evolució de la Terra. Interpretació i usos del mapa geològic. Anàlisi, interpretació i elaboració de talls geològics i blocs diagrama. Identificació dels trets geològics bàsics de Catalunya i de la Península Ibèrica. Identificació, representació i interpretació del relleu de la Terra: sistemes cartogràfics. Localització per fotografia aèria. Aplicacions del mapes temàtics. Interpretació de mapes topogràfics. Càlculs de superfícies i pendents. Comprensió dels sistemes de determinació de la posició per satèl·lit: els GPS. Valoració dels sistemes d’informació geogràfica (SIG). Interpretació d’imatges enviades per satèl·lits. Coneixement d’alguns programes informàtics de simulació ambiental. Utilització pràctica d’eines TIC. CRITERIS D’AVALUACIÓ 1. Descriure i representar el funcionament bàsic dels sistemes i la seva aplicació a l’estudi de la Terra i del medi ambient. Distingir els diferents tipus de relacions que es poden establir entre els elements d’un sistema i deduir la seva evolució temporal. Elaborar diferents tipus de simulacions i models i comprendre’n l’ús i aplicacions pràctiques. 2. Contrastar críticament textos històrics i actuals sobre les grans controvèrsies que han fet progressar la geologia. Deduir i defensar que la ciència està sotmesa a revisió permanent i valoració critica. 3. Evidenciar i valorar alguns dels models de percepció social del medi ambient històricament explicitats a través de l’anàlisi de fonts diverses (textos, documents i il·lustracions significatives) i analitzar algunes de les actuacions rellevants actuals dels humans sobre el medi. 4. Cercar i exposar algunes de les característiques físiques i químiques de la Terra (en comparació amb altres planetes del sistema solar) que fan possible l’existència de la biosfera i permeten explicar i justificar els seus processos dinàmics. 5. Reconèixer a la Terra com un planeta sotmès a canvis continus. Diferenciar entre les manifestacions de la dinàmica interna i externa del planeta i comprendre la diversitat de ritmes i intensitat d’alguns fenòmens. 6. Exposar i esquematitzar els principals mecanismes que regulen la dinàmica de la litosfera i deduir la seva relació amb la distribució actual i històrica dels continents, la distribució sísmica i volcànica i de les grans estructures que conformen el relleu terrestre. 20 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 7. Representar de manera esquematitzada el cicle geològic tot explicitant les escales temporals i espacials dels esdeveniments que hi tenen lloc. Valorar la importància d’alguns models per a la comprensió del funcionament de la Terra. 8. Identificar, descriure i classificar els principals minerals i roques. Obtenir informació rellevant sobre els seus processos de formació i distribució espacial. Mesurar i valorar la importància de la seva explotació, aprofitament i ús. 9. Definir i localitzar els processos dinàmics interns i externs de la Terra per demostrar la relació existents entre les seves manifestacions i l’evolució de la superfície del planeta. 10. Interpretar mapes topogràfics i geològics. Construir i interpretar columnes estratigràfiques i talls geològics senzills. Conèixer i adquirir els hàbits necessaris en el funcionament bàsic dels GPS i els SIG. Segon curs Les capes fluides de la Terra. Caracterització de l’atmosfera: composició, estructura i evolució. Comprensió del concepte d’energia solar. Càlcul del balanç energètic. Coneixement de la funció reguladora de l'atmosfera i com a filtre protector. Exposició de la dinàmica atmosfèrica: identificació dels agents i processos atmosfèrics. Identificació dels factors responsables dels canvis climàtics. Diferenciació entre clima i temps atmosfèric. Actuació dels factors de control climàtic. Esquematització de la circulació general de l'atmosfera. Classificació dels climes en la Terra. Comparació dels climes de Catalunya. Construcció i anàlisi de climogrames. Esquematització i interpretació de mapes del temps. Classificació dels riscos atmosfèrics: tipus, previsió i prevenció. Localització i comprensió del fenomen de El Niño. Exposició dels recursos energètics relacionats amb l’atmosfera. Identificació d’impactes a l'atmosfera. Evidenciació i anàlisi de la contaminació de atmosfèrica: agents contaminants. Valoració dels efectes de la contaminació atmosfèrica a escala local: el boirum i la pluja àcida. Valoració dels efectes a escala global: l'afebliment de la capa d'ozó i l’escalfament del planeta. Anàlisi d’actuacions en defensa de la qualitat de l'aire. Definició de contaminació acústica. Realització d’exercicis pràctics sobre la contaminació de l’aire i les seves conseqüències. Caracterització de la hidrosfera: composició i evolució. Esquematització i anàlisi del cicle hidrològic. Formulació i càlcul del balanç hídric. Coneixement de la funció reguladora de la hidrosfera. Aigües oceàniques: característiques, dinàmica, font de recursos energètics. Aigües continentals superficials : la conca hidrogràfica com a sistema. Les aigües subterrànies: l’aigua al subsòl, els aqüífers, el moviment de l’aigua i la seva extracció. Anàlisi de paràmetres relacionats amb circulació de les aigües: cabal, permeabilitat i porositat. Anàlisi dels usos de les aigües. Valoració dels recursos hídrics de Catalunya. Evidència de l'aigua com a font d'energia: aplicació a les centrals hidroelèctriques. Identificació dels impactes a la hidrosfera. Anàlisi de la contaminació de l'aigua continental superficial i subterrànies. Valoració dels l’impacte de la sobreexplotació i contaminació dels aqüífers. Identificació de l’origen de les aigües residuals i esquematització del procés de depuració. Descripció del Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 21 Programació de matèria procés de potabilització i dels mètodes de control de la qualitat de l'aigua. Anàlisi de la contaminació de les aigües marines: marees negres. Debat sobre la gestió sostenible de l'aigua. Determinació en el camp o laboratori de la qualitat de l’aigua. Riscos, recursos i impactes de la geosfera. Interfases entre subsistemes. Tipificació del risc volcànic i risc sísmic. Elaboració i valoració de mesures de previsió i prevenció. Representació cartogràfica de riscos relacionats amb processos geològics interns. Exposició, anàlisi i valoració de casos pràctics de risc volcànic i sísmic. Descripció i comprensió de riscos relacionats amb processos gravitacionals i provocats per les aigües. Elaboració i valoració de mesures de previsió i prevenció. Representació cartogràfica de riscos associats a processos geològics externs. Exposició, anàlisi i valoració de casos pràctics de riscos gravitacionals i associats a les aigües. Caracterització i descripció dels recursos de la geosfera. Anàlisi de càlculs estimacions de reserves d’alguns recursos no renovables. Anàlisi i valoració dels impactes derivats de l'explotació d’alguns recursos no renovables. Reflexió sobre l'ús racional i l'optimització dels recursos. Descripció i identificació del paisatge com a recurs. Caracterització de la pedosfera: composició, estructura i evolució. Descripció de processos edàfics. Identificació practica d’horitzons, perfil i pedió d’un sòl. Identificació de diferents tipus de sòls. Realització d'exercicis pràctics sobre la classificació textural dels sòls. Valoració dels usos del sòl: agrícola, ramader, forestal i urbà. Anàlisi del risc de contaminació, erosió i desertització. Anàlisi de les causes de la pèrdua de sòls a Catalunya. Valoració de la gestió i preservació del sòl. Establiment de les principals característiques dels sistemes costaners. Definició dels conceptes de dinàmica litoral i morfologia costanera. Localització i comprensió de la importància ecològica dels aiguamolls, manglars i esculls coral·lins. Valoració dels riscos i els impactes mediambientals en les zones costeres: debat sobre la gestió del litoral. Estudi pràctic i aplicació sobre casos concrets de riscos, impactes i gestió del litoral català. Gestió ambiental i desenvolupament sostenible. Definició del concepte de residus sòlids. Identificació i caracterització dels residus: urbans, agrícoles, ramaders, forestals, sanitaris, industrials i radioactius. Exposició i debat dels problemes que presenta el tractament dels residus i la seva gestió. Anàlisi de la producció i gestió dels residus urbans en una ciutat. Exposició i comprensió del concepte de gestió ambiental i dels seus instruments. Descripció i aplicació de mesures preventives: ús de les normatives i aplicació a un estudi de cas per avaluar l'impacte ambiental. Anàlisi d'algun exemple de gestió ambiental. Identificació i valoració dels instruments de política ambiental a l'estat espanyol i a Catalunya. Anàlisi de la relació entre la conservació i preservació del medi i la millora de la qualitat de vida. Evidència de la necessitat de preservació de la biodiversitat i espais naturals. Valoració del conflicte entre alguns sistemes econòmics i el desenvolupament sostenible. Caracterització dels trets bàsics de l'educació ambiental i en la sostenibilitat. Anàlisi crític d’algunes cimeres internacionals sobre el desenvolupament sostenible i de la viabilitat dels acords presos. 22 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Programació d’aula Unitat 1 Una nova ciéncia OBJECTIUS Aplicar el concepte de sistema a l’estudi de la dinàmica terrestre i de les interaccions amb l’activitat humana. Saber utilitzar els conceptes de recursos, riscos i impactes per analitzar les relacions entre els sistemes naturals terrestres i l’activitat humana. Avaluar l’impacte ambiental positiu o negatiu d’un projecte. Analitzar els canvis que es donen en un ecosistema i de quina manera poden influir en la resta d’elements. CONTINGUTS La teoria de sistemes i l’estudi del medi El sistema Terra Els ecosistemes: sistemes naturals de la biosfera - El medi físic o biòtop - La comunitat o biocenosi - Funcionament dels ecosistemes - L’alteració dels ecosistemes Els éssers humans i el medi - Riscos ambientals - Recursos naturals - Impactes en el medi Gestió ambiental - Eines de gestió ambiental - Integració ambiental - Acords internacionals sobre impactes globals Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 23 Programació d’aula COMPETÈNCIES especifiques Competència en indagació i experimentació en l’anàlisi de la informació sobre els problemes del medi ambient que es plantegin. Competència en la comprensió i capacitat d’actuar sobre el món mitjançant la presa de consciència i responsabilitat davant del medi ambient i la valoració de les repercussions humanes sobre recursos, riscos i impactes. Competència comunicativa aconseguida mitjançant l’obtenció, l’elaboració i el tractament de la informació procedent de fonts indirectes sobre les característiques físiques del territori. Competència digital assolida mitjançant l’aprenentatge de les possibilitats d’aplicació de les noves tecnologies a l’estudi del medi ambient. CRITERIS D’AVALUACIÓ Avaluar de manera crítica els impactes que provoquen els éssers humans sobre l’atmosfera, la hidrosfera, la pedosfera i la biosfera. Valorar i discutir hàbits sostenibles en l’espai i en el temps. Argumentar sobre les eines més adequades per a la gestió dels seus recursos de manera sostenible. Formular les idees generals dels aspectes més significatius del debat ambiental. Definir i defensar el concepte global de sostenibilitat i de cooperació en el desenvolupament sostenible. TEMPORITZACIÓ Durada aproximada per a aquesta unitat: 6 hores. 24 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 2 L’atmosfera i els climes Objectius Explicar els models que la ciència actual utilitza per entendre el funcionament de l’atmosfera. Conèixer com es distribueix la calor a la superfície de la Terra i el paper que fa l’atmosfera en aquest sentit. Saber explicar la distribució de climes a la Terra. Continguts Composició i estructura de l’atmosfera Història de l’atmosfera terrestre Història del clima de la Terra Funcions i balanç energètic de l’atmosfera El clima i el temps atmosfèric - Factors que determinen el clima d’un indret Circulació atmosfèrica general - Zonació climàtica Catalunya i la circulació atmosfèrica general - Els climes de Catalunya Competències específiques Competència en el coneixement i interacció amb el món assolida mitjançant la interpretació de mapes meteorològics, mapes d’isotermes i climogrames. Competència comunicativa basada en el maneig i la interpretació de textos, taules i gràfiques relacionats amb l’atmosfera. Competència en la recerca aconseguida mitjançant l’aplicació dels coneixements sobre l’atmosfera per explicar alguns fenòmens climàtics i la seva influència sobre els ecosistemes. Competència personal i interpersonal assolida mitjançant l’adquisició d’hàbits correctes de treball individual i en equip (representació gràfica de diversos paràmetres atmosfèrics, extracció d’informació documental, etc.). Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 25 Programació d’aula Criteris d’avaluació Descriure i representar la composició, estructura i dinàmica atmosfèriques. Elaborar i interpretar mapes del temps i climogrames. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 8 hores. 26 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 3 Dinàmica i riscos atmosfèrics Objectius Descriure els diferents tipus de riscos geològics i els seus efectes, tot localitzant-los en l’espai i en el temps. Conèixer els paràmetres meteorològics i les relacions que es donen entre ells. Continguts Principals paràmetres meteorològics - El vent - La pressió atmosfèrica - Els núvols i les precipitacions Riscos relacionats amb les precipitacions - Les sequeres - Els aiguats - Inundacions i avingudes Riscos derivats de l’electricitat atmosfèrica Riscos causats pel vent El fenomen d’El Niño Prevenció de riscos meteorològics Competències específiques Competència en el coneixement i interacció amb el món assolida mitjançant la valoració de les repercussions humanes sobre l’atmosfera, els seus riscos i impactes. Competència comunicativa basada en el maneig del vocabulari específic de l’àrea. Competència en gestió i tractament de la informació i la interpretació de textos, mapes, diagrames, fotografies i gràfics. Competència comunicativa aconseguida mitjançant l’obtenció, l’elaboració i el tractament de la informació sobre el sistema atmosfèric. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 27 Programació d’aula Criteris d’avaluació Investigar sobre els riscos atmosfèrics. Elaborar previsions i prediccions senzilles relacionades amb l’estat de l’atmosfera i els riscos que se’n poden derivar. Valorar els principals recursos energètics associats a l’atmosfera. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 8 hores. 28 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 4 Riscos causats per la sismicitat i el vulcanisme Objectius Relacionar riscos geològics amb els processos geològics que els originen. Descriure els diferents tipus de riscos geològics i els seus efectes, tot localitzant-los en l’espai i en el temps. Proposar mètodes de predicció i formes de prevenció del risc, a partir del plantejament real o hipotètic, però sempre senzill, d’un cas de risc geològic. Explicar la incidència que sobre la gestió del territori tenen els coneixements geològics i altres paràmetres. Continguts Risc sísmic - Sismicitat - Efectes destructius dels sismes - Gestió: predicció i prevenció dels sismes Risc volcànic - L’amenaça de les muntanyes de foc - Valoració del risc volcànic - El risc volcànic arreu del món - Efectes destructius dels volcans - La gestió del risc volcànic Competències específiques Competència comunicativa basada en el maneig del vocabulari específic de la unitat i la lectura i interpretació de mapes temàtics relacionats amb la sismicitat i el vulcanisme. Competència personal i interpersonal assolida mitjançant la participació activa en el diàleg respectuós, tolerant i crític, orientat a la presa d’acords factibles i eficaços. Competència en la recerca aconseguida mitjançant la interpretació d’esquemes, perfils topogràfics i mapes relacionats amb l’activitat volcànica. Competència digital assolida mitjançant la utilització de diferents pàgines web relacionades amb l’estudi dels riscos volcànics i sísmics. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 29 Programació d’aula Criteris d’avaluació Situar les manifestacions sísmiques i volcàniques en relació amb les plaques tectòniques, tot valorant la capacitat de predicció i previsió d’aquests fenòmens. Diferenciar entre les escales de Richter i Mercalli i interpretar la informació que proporcionen. Valorar i avaluar diferents situacions de risc volcànic i sísmic. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 6 hores. 30 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 5 Riscos causats per fenòmens geològics externs Objectius Explicar les interrelacions entre els sistemes terrestres, sobretot entre els sistemes fluids externs de la Terra i la superfície terrestre. Relacionar riscos geològics amb els processos geològics que els originen. Descriure els diferents tipus de riscos geològics i els seus efectes, tot localitzant-los en l’espai i en el temps. Identificar els factors naturals i d’origen antròpic que influeixen en el danys causats per la dinàmica del medi físic terrestre. Proposar mètodes de predicció i formes de prevenció del risc, a partir del plantejament real o hipotètic, però sempre senzill, d’un cas de risc geològic. Relacionar els problemes ambientals amb les activitats humanes que els generen i les seves possibles solucions. Explicar la incidència que sobre la gestió del territori tenen els coneixements geològics i altres paràmetres. Continguts Riscos associats a fenòmens de vessant - Indicadors d’inestabilitat natural - Causes humanes d’inestabilitats gravitatòries - Gestió del risc d’inestabilitats gravitatòries Subsidència i esfondraments - Causes naturals - Causes antròpiques - Gestió dels riscos de subsidència i esfondrament Riscos costaners - Riscos associats al litoral - Gestió del risc d’erosió de les platges Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 31 Programació d’aula Riscos provocats per materials geològics - Sòls expansius - Materials radioactius: el radó Enterrament per dunes Competències específiques Competència en el coneixement i interacció amb el món, tot adquirint l’habilitat d’extreure informació de fonts indirectes sobre les característiques físiques del territori i el compromís d’analitzar objectivament la informació sobre els problemes del medi ambient que es plantegin. Competència personal i interpersonal assolida mitjançant la planificació i execució de possibles propostes col·lectives orientades a la millora del medi ambient en l’àmbit escolar o local, a partir de l’estudi, entre d’altres, de les dades. Competència en la recerca assolida mitjançant la identificació d’estructures i formes de relleu ocasionades en el cicle geològic extern. Competència en gestió i tractament de la informació i la interpretació de mapes, diagrames, perfils, fotografies i talls geològics. Criteris d’avaluació Comparar i analitzar els processos geodinàmics externs, tant a escala del risc geològic com de la importància en la biodiversitat de les espècies, tot exposant les dificultats que comporta la seva preservació. Avaluar l’impacte ambiental i dissenyar mesures correctores. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 8 hores. 32 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 6 El sòl: processos i riscos Objectius Explicar les interrelacions entre els sistemes terrestres, sobretot entre els sistemes fluids externs de la Terra i la superfície terrestre. Identificar els factors naturals i d’origen antròpic que influeixen en el danys causats per la dinàmica del medi físic terrestre. Conèixer les variables que condicionen la degradació del sòl i els problemes de desertització en el nostre entorn, tot valorant mesures raonades per pal·liar els seus efectes. Relacionar els problemes ambientals amb les activitats humanes que els generen i les seves possibles solucions. Explicar la incidència que sobre la gestió del territori tenen els coneixements geològics i altres paràmetres. Continguts Característiques d’un sòl Components d’un sòl - Components inorgànics - Components orgànics Propietats d’un sòl Tipus de sòls: classificació edàfica - Sòls de Catalunya Factors que determinen la formació d’un sòl Riscos: erosió i desertificació - L’erosió del sòl - Desertització i desertificació Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 33 Programació d’aula Competències específiques Competència en la recerca assolida mitjançant la utilització de tècniques de camp i de laboratori per a l’estudi d’un sòl, la recollida de mostres edàfiques i l’elaboració d’informes de pràctiques amb les dades obtingudes al camp i al laboratori. Competència en gestió i tractament de la informació assolida mitjançant l’extracció d’informació documental, la interpretació de mapes, gràfiques i diagrames i la descripció d’estructures edàfiques a partir de l’observació directa. Competència en el coneixement i interacció amb el món aconseguida amb la identificació d’algunes propietats del sòl: estructura, textura, acidesa, porositat i identificació d’éssers vius del sòl. Competència comunicativa aconseguida amb l’elaboració i tractament de la informació i la interpretació del sistema edàfic. Criteris d’avaluació Comparar els processos naturals formadors i destructors de sòls. Distingir i classificar els tipus de sòls a partir de l’anàlisi dels seus perfils o pedions. Valorar el sòl com un recurs indispensable. Seleccionar actuacions destinades a minimitzar els impactes de les activitats humanes sobre la pedosfera. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 6 hores. 34 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 7 La hidrosfera Objectius Explicar les interrelacions entre els sistemes terrestres, sobretot entre els sistemes fluids externs de la Terra i la superfície terrestre. Analitzar les causes dels corrents marins que es donen a la superfície de la Terra, així com les conseqüències que tenen per a la humanitat. Explicar el funcionament de les aigües subterrànies. Conèixer la idea de conca hidrogràfica i la seva aplicació en el camp de la hidrologia. Continguts Distribució de l’aigua a la Terra El cicle de l’aigua Les aigües oceàniques - Característiques - Dinàmica oceànica Aigües continentals - Composició - Distribució Competències específiques Competència en el coneixement i interacció amb el món aconseguida amb la identificació d’algunes propietats de la hidrosfera i les seves relacions amb els altres sistemes terrestres. Competència en gestió i tractament de la informació assolida amb l’extracció d’informació documental, i la lectura i interpretació de textos i taules de dades. Competència en la recerca aconseguida mitjançant l’elaboració i la interpretació de gràfiques multivariables. Competència comunicativa aconseguida amb l’elaboració i tractament de la informació i la interpretació dels sistemes fluids externs de la superfície terrestre. Competència personal i interpersonal en arribar a un compromís d’analitzar objectivament la informació sobre els problemes del medi ambient que es plantegin. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 35 Programació d’aula Criteris d’avaluació Exposar i justificar la importància del cicle de l’aigua i identificar-ne les modificacions antròpiques. Dissenyar i calcular balanços hídrics senzills. Representar i justificar el sistema conca com una unitat de gestió. Prendre consciència i valorar l’aigua com a recurs limitat i limitant. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 6 hores. 36 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 8 Recursos de la geosfera i l’edafosfera Objectius Analitzar un paisatge, tot situant-lo en l’espai i en el temps, i identificant les característiques dels seus components. Relacionar recursos geològics amb els materials i processos geològics que els originen. Identificar i classificar els recursos amb diferents criteris, tot considerant l’impacte ambiental de la seva explotació i els perjudicis del seu esgotament. Relacionar les propietats dels diferents recursos amb el seu ús, tot assenyalant el concepte canviant de recurs. Localitzar la disponibilitat d’alguns recursos geològics a Catalunya i avaluar els problemes ambientals derivats de la seva explotació. Relacionar els problemes ambientals amb les activitats humanes que els generen i les seves possibles solucions. Raonar sobre els usos del sòl, tot relacionant-los amb les seves característiques i els problemes que generen. Continguts Els recursos naturals geològics Les roques industrials - Àrids - Aglomerats - Roques de construcció - Vidre - Productes ceràmics Els minerals industrials - Minerals metàl·lics - Minerals no metàl·lics Tipus d’explotacions i impactes Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 37 Programació d’aula L’edafosfera com a recurs - Ús agrícola - Ús ramader - Ús forestal - La gestió i la conservació del sòl - La transformació del paisatge Competències específiques Competència en la recerca aconseguida mitjançant el maneig d’estris com el microscopi petrogràfic i la lupa binocular, la identificació de mostres de roques i minerals, i la utilització de claus dicotòmiques. Competència personal i interpersonal assolida mitjançant l’aprenentatge de la incidència que sobre la gestió del territori tenen els coneixements geològics i altres paràmetres. Confiança en les possibilitats de l’acció personal per a la millora del medi ambient i participació activa en el diàleg respectuós, tolerant i crític, orientat a la presa d’acords factibles i eficaços. Competència en el coneixement i interacció amb la interpretació de gràfiques, mapes de diferents tipus i l’elaboració de talls geològics. Competència comunicativa basada en la realització de debats sobre els usos del sòl, tot relacionantlos amb les seves característiques i els problemes que generen. Criteris d’avaluació Relacionar la importància econòmica dels principals recursos geològics amb el càlcul dels impactes i la mesura dels riscos induïts que genera la seva explotació. Defensar l’ús racional dels recursos energètics i justificar l’ús d’energies alternatives. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 6 hores. 38 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Programació d’aula Unitat 9 Recursos hídrics Objectius Identificar i classificar els recursos amb diferents criteris, tot considerant l’impacte ambiental de la seva explotació i els perjudicis del seu esgotament. Relacionar les propietats dels diferents recursos amb el seu ús, tot assenyalant el concepte canviant de recurs. Continguts Balanç hídric Els usos de l’aigua - Usos domèstics i urbans - Usos industrials - Usos agrícoles La gestió de l’aigua - Cerca de nous recursos - Millora de la gestió dels recursos existents - Legislació bàsica Competències específiques Competència en el coneixement i interacció amb el món assolida mitjançant la presa de consciència i responsabilitat en els usos i la gestió de l’aigua. Competència comunicativa basada en el maneig i la interpretació de textos, taules i gràfiques relacionats amb els recursos hídrics. Competència en la recerca aconseguida mitjançant l’aplicació dels coneixements sobre l’atmosfera per explicar alguns fenòmens climàtics i la seva influència sobre els ecosistemes. Competència personal i interpersonal assolida mitjançant l’adquisició d’hàbits correctes de treball individual i en equip. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 39 Programació d’aula Criteris d’avaluació Representar i justificar el sistema conca com una unitat de gestió. Prendre consciència i valorar l’aigua com a recurs limitat i limitant. Avaluar de manera crítica els impactes que provoquen els éssers humans sobre la hidrosfera. Valorar i discutir hàbits sostenibles en l’espai i en el temps. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 6 hores. 40 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 10 Recursos energètics Objectius Identificar i classificar els recursos amb diferents criteris, tot considerant l’impacte ambiental de la seva explotació i els perjudicis del seu esgotament. Relacionar les propietats dels diferents recursos amb el seu ús, tot assenyalant el concepte canviant de recurs. Continguts Concepte d’energia convencional i d’energia alternativa Energies convencionals - L’energia del carbó - L’energia del petroli i del gas natural - L’energia de fissió nuclear - L’energia hidràulica Energies alternatives - L’energia eòlica - L’energia solar - L’energia geotèrmica - L’energia de l’hidrogen - L’energia mareomotriu - L’energia de fusió nuclear - La bioenergia Competències específiques Competència personal i interpersonal assolida mitjançant l’adquisició d’hàbits correctes de treball. Competència en el coneixement i interacció amb el món assolida mitjançant la presa de consciència i responsabilitat en els usos i la gestió dels recursos energètics. Competència en el coneixement i interacció amb el món assolida mitjançant la presa de consciència i responsabilitat davant del medi ambient. Valoració de l’impacte que les activitats humanes tenen sobre els recursos energètics i estudi de les energies alternatives disponibles en l’actualitat. Competència comunicativa basada en el maneig del vocabulari específic de l’àrea. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 41 Programació d’aula Criteris d’avaluació Relacionar la importància econòmica dels principals recursos energètics amb el càlcul dels impactes i la mesura dels riscos induïts que genera la seva explotació. Defensar l’ús racional dels recursos energètics i justificar l’ús d’energies alternatives. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 8 hores. 42 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 11 Impactes a l’atmosfera Objectius Identificar els factors naturals i d’origen antròpic que influeixen en el danys causats per la dinàmica del medi físic terrestre. Identificar i classificar els contaminants amb diferents criteris i relacionar-los amb els medis que contaminen. Analitzar l’abast, les causes i les conseqüències dels diferents tipus de contaminació i també les condicions del medi que agreugen la contaminació. Indicar algunes variables que incideixen en la capacitat de l’atmosfera per difondre contaminants, raonant quines són les condicions meteorològiques que agreugen la contaminació. Relacionar els problemes ambientals amb les activitats humanes que els generen i les seves possibles solucions. Evidenciar les conseqüències d’alguns hàbits personals i d’altri sobre el medi, i la influència d’aquests en la societat. Continguts Les fonts de la contaminació de l’aire - Fonts naturals - Fonts antropogèniques Els agents contaminants - Les partícules - Els gasos Efectes de la contaminació atmosfèrica - Efectes locals - Efectes a escala global La qualitat de l’aire - La Xarxa de Vigilància i Previsió de la Contaminació Atmosfèrica - L’índex català de qualitat de l’aire Legislació Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 43 Programació d’aula Competències específiques Competència comunicativa aconseguida mitjançant l’obtenció, l’elaboració i el tractament de la informació procedent de fonts indirectes sobre les característiques atmosfèriques i els impactes que es deriven de l’acció humana sobre elles. Competència en indagació i experimentació en l’anàlisi de la informació sobre els impactes que es produeixen sobre l’atmosfera. Competència en la comprensió i capacitat d’actuar sobre el món mitjançant la presa de consciència i responsabilitat davant del medi ambient i la valoració de les repercussions humanes sobre recursos, riscos i impactes. Competència digital assolida mitjançant l’aprenentatge de les possibilitats d’aplicació de les noves tecnologies a l’estudi del medi ambient. Criteris d’avaluació Avaluar de manera crítica els impactes que provoquen els éssers humans sobre l’atmosfera. Valorar i discutir hàbits sostenibles en l’espai i en el temps. Argumentar sobre les eines més adequades per a la gestió dels seus recursos de manera sostenible. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 10 hores. 44 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 12 Impactes a la hidrosfera Objectius Identificar els factors naturals i d’origen antròpic que influeixen en el danys causats per la dinàmica del medi físic terrestre. Identificar i classificar els contaminants amb diferents criteris i relacionar-los amb els medis que contaminen. Analitzar l’abast, les causes i les conseqüències dels diferents tipus de contaminació i també les condicions del medi que agreugen la contaminació. Relacionar algunes activitats humanes que interfereixen en el cicle hidrològic i modifiquen els volums d’aigua en circulació i emmagatzemada i la contaminen, tot analitzant possibles solucions per a una millor gestió dels recursos hídrics. Relacionar els problemes ambientals amb les activitats humanes que els generen i les seves possibles solucions. Evidenciar les conseqüències d’alguns hàbits personals i d’altri sobre el medi, i la influència d’aquests en la societat. Continguts Impactes sobre la dinàmica de la hidrosfera - Embassaments - Obres de canalització - Transvasaments - Sobreexplotació d’aqüífers La contaminació de l’aigua - Focus de contaminació - Agents contaminants - Legislació sobre abocaments - Efectes de la contaminació de les aigües Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 45 Programació d’aula La qualitat de l’aigua - Indicadors físics - Indicadors químics - Indicadors biològics - Els índexs de qualitat a Catalunya La depuració d’aigües residuals La potabilització Competències específiques Competència en el coneixement i interacció amb el món assolida mitjançant la presa de consciència i responsabilitat sobre els impactes a la hidrosfera. Competència comunicativa aconseguida mitjançant l’obtenció, l’elaboració i el tractament de la informació procedent de fonts indirectes sobre les característiques atmosfèriques i els impactes que es deriven de l’acció humana sobre elles. Competència en indagació i experimentació en l’anàlisi de la informació sobre els impactes que es produeixen sobre la hidrosfera. Competència digital assolida mitjançant l’aprenentatge de les possibilitats d’aplicació de les noves tecnologies a l’estudi del medi ambient. Competència comunicativa basada en el maneig i la interpretació de textos, taules i gràfiques relacionats amb els recursos hídrics. Competència personal i interpersonal assolida mitjançant l’adquisició d’hàbits correctes de treball individual i en equip. Criteris d’avaluació Prendre consciència i valorar l’aigua com a recurs limitat i limitant. Avaluar de manera crítica els impactes que provoquen els éssers humans sobre la hidrosfera. Valorar i discutir hàbits sostenibles en l’espai i en el temps. Argumentar sobre les eines més adequades per a la gestió dels seus recursos de manera sostenible. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 10 hores. 46 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 13 Impactes al sòl Objectius Identificar els factors naturals i d’origen antròpic que influeixen en el danys causats per la dinàmica del medi físic terrestre. Identificar i classificar els contaminants amb diferents criteris i relacionar-los amb els medis que contaminen. Analitzar l’abast, les causes i les conseqüències dels diferents tipus de contaminació i també les condicions del medi que agreugen la contaminació. Relacionar els problemes ambientals amb les activitats humanes que els generen i les seves possibles solucions. Conèixer el tipus de residus que es generen i els problemes associats al seu tractament i gestió. Evidenciar les conseqüències d’alguns hàbits personals i d’altri sobre el medi, i la influència d’aquests en la societat. Continguts Els residus sòlids - Els residus sòlids urbans (RSU) - Els residus industrials - Altres residus La contaminació del sòl - Ús abusiu de fertilitzants - Els pesticides - Altres problemes Competències específiques Competència personal i interpersonal assolida mitjançant l’adquisició d’hàbits correctes de treball. Competència en el coneixement i interacció amb el món assolida mitjançant la presa de consciència i responsabilitat davant dels impactes que les activitats humanes produeixen al sòl. Competència comunicativa basada en el maneig del vocabulari específic de l’àrea. Competència comunicativa aconseguida mitjançant l’obtenció, l’elaboració i el tractament de la informació procedent de fonts indirectes sobre les característiques edàfiques i els impactes que es deriven de l’acció humana sobre elles. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 47 Programació d’aula Criteris d’avaluació Avaluar de manera crítica els impactes que provoquen els éssers humans sobre la pedosfera. Valorar i discutir hàbits sostenibles en l’espai i en el temps. Argumentar sobre les eines més adequades per a la gestió dels seus recursos de manera sostenible. Conèixer i exposar les diferents activitats que generen residus i deduir de quin tipus són en cada cas. Actuar davant de la importància d’un tractament adequat dels residus i de la seva complexitat. Dissenyar i discutir les diferents alternatives per al tractament de residus i valorar-ne la idoneïtat. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 4 hores. 48 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 14 Gestió mediambiental Objectius Relacionar els problemes ambientals amb les activitats humanes que els generen i les seves possibles solucions. Comparar, a partir de l’estudi de casos, les conseqüències que per al medi ambient tenen diversos models de desenvolupament econòmic. Analitzar i avaluar les possibles propostes que s’aporten per al tractament dels diferents problemes ambientals. Explicar la incidència que sobre la gestió del territori tenen els coneixements geològics i altres paràmetres. Planificar i portar a terme possibles propostes col·lectives orientades a la millora del medi ambient, en l’àmbit escolar o local, a partir de l’estudi, entre d’altres, de les dades ambientals recollides. Evidenciar les conseqüències d’alguns hàbits personals i d’altri sobre el medi, i la influència d’aquests en la societat. Continguts Ordenació i planificació territorials - Fases del procés d’ordenació territorial La gestió del medi ambient - Instruments legislatius - Instruments econòmics Models de gestió mediambiental Desenvolupament sostenible - L’Agenda 21 local Conservació dels espais naturals Educació ambiental Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 49 Programació d’aula Competències específiques Competència en indagació i experimentació en l’anàlisi de la informació sobre els problemes del medi ambient. Competència en la comprensió i capacitat d’actuar sobre el món mitjançant la presa de consciència i responsabilitat respecte els impactes ambientals i la gestió que se’n pot fer. Competència comunicativa aconseguida mitjançant l’obtenció, l’elaboració i el tractament de la informació procedent de fonts indirectes sobre les característiques físiques del territori. Competència digital assolida mitjançant l’aprenentatge de les possibilitats d’aplicació de les noves tecnologies a l’estudi i la gestió del medi ambient. Criteris d’avaluació Descriure els principals instruments de gestió ambiental. Elaborar de manera simplificada el protocol a seguir per realitzar una avaluació d’impacte ambiental i valorar la seva utilitat a partir d’exemples pràctics. Prendre consciència sobre la necessitat de la planificació del territori i debatre-ho. Formular les idees generals dels aspectes més significatius del debat ambiental. Definir i defensar el concepte global de sostenibilitat i de cooperació en el desenvolupament sostenible. Valorar la importància de l’educació ambiental. Temporització Durada aproximada per a aquesta unitat: 4 hores. 50 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT GUIA DIDÀCTICA ORIENTACIONS I SOLUCIONARI Unitat 1 Una nova ciència Orientacions didàctiques Amb aquesta unitat, l’alumnat entra en contacte amb una assignatura de Ciències de la Terra i del medi ambient una mica diferent de la que va estudiar a primer de Batxillerat. S’hi repassa la teoria de sistemes, si bé el Decret 142/2008, de 15 de juliol, que estableix l’ordenació dels ensenyaments del Batxillerat preveu que es faci a primer curs. La raó és evident: en el temari de segon té una aplicació més clara, de manera que el professor o la professora podrà treballar-la més a fons al llarg de totes les unitats. El docent ha de fer veure la importància que té l’aplicació de raonaments lògics a determinats problemes ambientals. La teoria de sistemes no és exclusiva dels estudis mediambientals, sinó que va molt més enllà, ja que ensenya a pensar de manera lògica i a plantejar de forma senzilla la resolució de problemes complexos. Els exemples del llibre es refereixen a qüestions ambientals, però el professorat en pot fer servir d’altres relacionats, per exemple, amb variables del cos humà, d’ecosistemes, etc. La part d’ecologia és, de fet, una ampliació d’un dels subsistemes (la biosfera) que formen part del sistema Terra, el conjunt del qual és l’objecte d’estudi d’aquesta unitat. Es tracta de continguts comuns a la matèria de Biologia, però, com que són continguts avaluables en les proves de Selectivitat de CTMA, s’inclouen aquí pensant en els alumnes que no cursin aquella assignatura. Els continguts clau de la part d’ecologia són: Elements que integren els ecosistemes i les seves interrelacions. El flux d’energia i el cicle de la matèria com a motors dels ecosistemes. Cal fer especial esment de les interrelacions entre alguns processos geològics i la dinàmica dels ecosistemes que generen els cicles biogeoquímics. Els principals impactes de les activitats humanes en els ecosistemes i la pèrdua de biodiversitat com a principal efecte. A aquest bloc de continguts s’hi pot fer referència al llarg de moltes altres unitats del llibre, ja que tots els impactes que els humans generem a la Terra afecten més o menys directament els ecosistemes. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Anàlisi d’un projecte per avaluar-ne els impactes sobre el medi (activitat 1). Elaboració d’un diagrama causal per explicar el paper dels esculls de corall en l’absorció del CO 2 atmosfèric (activitat 2). Anàlisi de xarxes tròfiques i extrapolació dels efectes que tenen en aquestes xarxes alteracions diverses (activitat 3). Estudis del processos de transferència de matèria i d’energia a través dels ecosistemes (activitats 2 i 3). Estudi d’alguns casos de pèrdua de biodiversitat (activitat 5). La resta de la unitat consisteix en una sèrie de conceptes, també vistos el curs anterior, que es repassen a tall d’introducció de tot el que es veurà al llarg de segon (riscos, impactes, recursos, gestió ambiental, etc.). 52 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 1 Una nova ciència Cal incidir en la diferència entre riscos i impactes, dos conceptes que sovint costa de distingir. La raó és que, de vegades, els impactes en el medi donen lloc a riscos induïts; sigui com vulgui, són coses diferents. Per exemple, la contaminació per CO2 és un impacte en el medi, però el canvi climàtic que comporta representa un risc per a la humanitat. Recursos didàctics Bibliografia Aracil, J., Introducción a la dinámica de sistemas, Alianza Editorial, Madrid, 1998. Bertalanffy, L. von., Teoría general de sistemas, Fondo de Cultura Económica, Mèxic, 1974. Campbell, N. i Reece, J., Biología, Editorial Médica Panamericana, Madrid, 2007. Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Delibes, M. i Delibes de Castro, M., La Tierra herida, Ediciones Destino, Barcelona, 2005. Heinrich D. i Hergt M., Atlas de Ecología, Alianza Editorial, Madrid, 1990. Molles, M. C. i Crowder, B., Ecología: conceptos y aplicaciones, McGrawHill, Madrid, 2006. Rick, R. E., Invitación a la Ecología, Editorial Médica Panamericana, Madrid, 2001. Ros, J. D., Trossos de natura inacabats, Edicions de La Magrana, Barcelona, 1997. Tyler, G. i Miller, J., Introducción a la ciencia ambiental, Ediciones Thompson, Madrid, 2002. Wagner, Ch. Entender la Ecología, Blume, Barcelona, 1993. Bibliografia web El web del Departament de Medi Ambient i Habitatge informa sobre l’Avaluació d’Impacte Ambiental: http://mediambient.gencat.cat/cat/el_medi/avaluacio_ambiental/projectes/inici.jsp?ComponentID= 57149&SourcePageID=92633#1” Pàgina en català, per a Batxillerat, en què s’expliquen els conceptes que formen part de la teoria de sistemes: http://www.edu365.cat/aulanet/comsoc/complex_index.htm El web del Departament de Biologia i Geologia de l’IES Berenguer d’Anoia proposa una sèrie de lectures força interessants relacionades amb la teoria de sistemes: http://www.telefonica.net/web2/pepverd/cienciesterra/temes_geologia/geo-tema1.htm Web sobre la teoria de sistemes amb diapositives per fer una presentació, en què, a més de la part teòrica, hi ha nombrosos exemples de sistemes senzills: http://ambientals.iespana.es/educacio_ambiental3.htm Web de caràcter teòric que explica la teoria de sistemes a un nivell bàsic: http://perso.wanadoo.es/aniorte_nic/apunt_terap_famil_2.htm Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 53 Unitat 1 Una nova ciència Web amb una presentació sobre riscos, recursos, etc., algunes activitats i altres presentacions de l’assignatura de CTMA: http://www.xtec.cat/%7Ejcarras2/index_ctma.htm El lloc web Ecotropia informa sobre l’actualitat ambiental i ofereix recursos de ciències ambientals, ecologia, articles de gestió ambiental, glossari, etc.: http://www.ecotropia.com Reportatge sobre problemes mediambientals de Catalunya: http://www.3xl.net/reportatges/re31422158.html Simulació que estudia la germinació d’unes llavors en funció de la humitat, la temperatura i la quantitat de llum (exemple d’interacció experimental entre un organisme i alguns factors ambientals): http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=378 Simulació semblant a l’anterior, però que mostra els canvis en les espècies que habiten una bassa en funció de diferents factors ambientals: http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=664 Pàgines amb diverses simulacions del funcionament d’ecosistemes: Una praderia: http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=647 Un bosc: http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=639 Funcionament d’una xarxa tròfica: http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=381 Interrelació entre les plantes, els animals i la composició de gasos de l’atmosfera: http://www.explorelearning.com/index.cfm?method=cResource.dspView&ResourceID=466 Simulació del creixement d’una població de paneroles en funció dels factors ambientals (permet formular hipòtesis sobre les condicions preferides per aquests organismes): http://svtolog.free.fr/article.php3?id_article=458 Pàgina web que conté les definicions dels elements bàsics que integren un ecosistema, juntament amb una animació dels nivells d’organització de la matèria viva: http://telefonica.net/web2/mantmedina/primera.htm Enciclopèdia virtual amb un apartat específic sobre ecologia molt relacionat amb els continguts d’aquesta unitat: http://www.edu365.cat/aulanet/ciencia Secció de la Viquipèdia dedicada a l’ecologia, amb una gran quantitat d’enllaços: http://en.wikipedia.org/wiki/Biology#Ecology Pàgina web general que conté les explicacions dels elements bàsics que integren un ecosistema i de les relacions entre organismes. Inclou, també, diverses activitats: http://www.xtec.net/~dnavarr7/ecoweb/biocenosi.htm 54 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 1 Una nova ciència Pàgines web de caràcter general amb informació sobre la pèrdua de biodiversitat: http://www.xtec.net/~pcairo/bios/5.htm http://ambientals.iespana.es/educacio_ambiental11.htm DVD La pesadilla de Darwin, Hubert Sauper, 2004. Pel·lícula que repassa el desastre ecològic i humà derivat de la introducció de la perca del Nil al llac Victòria. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 55 Unitat 2 L’atmosfera i els climes Orientacions didàctiques La segona unitat didàctica del llibre inclou els continguts més generals relacionats amb l’atmosfera, que, en l’anterior ordenació, es treballaven a primer curs de Batxillerat. Els continguts es distribueixen en tres blocs bàsics: Estructura, funcions i història de l’atmosfera terrestre. En el darrer apartat, s’evidencia la gran quantitat de canvis que ha experimentat el clima terrestre i s’analitzen els factors que els originen. Pel que fa a la influència de les activitats humanes en el clima, només se’n fa un petit esment, ja que aquesta qüestió constitueix una part important dels continguts de la unitat 11. Balanç energètic de l’atmosfera, temps i clima, circulació general de l’atmosfera. El balanç energètic de l’atmosfera dóna peu a parlar dels canvis constants que les variables atmosfèriques experimenten com a conseqüència del desigual repartiment de l’energia tèrmica. Aquest fet serveix per aclarir dos conceptes que els alumnes confonen molt sovint: el temps atmosfèric i el clima. Les diferències amb relació a l’energia solar incident i els mecanismes atmosfèrics que intenten equilibrar-les, permeten introduir les franges climàtiques del nostre planeta. Els climes. Un cop plantejat l’escenari en parlar de la circulació general de l’atmosfera, és fàcil establir una classificació del principals climes de la Terra, i, posteriorment, fixar-nos en Catalunya, un territori relativament petit però amb una extraordinària diversitat climàtica. Tots aquests continguts serviran de base per comprendre alguns conceptes tractats en les unitats 3 i 11, totes dues molt relacionades amb l’atmosfera i els processos que s’hi desenvolupen. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Elaboració i anàlisi de climogrames (activitats 1, 2 i 5). Anàlisi de factors naturals que generen canvis en el clima terrestre (activitats 4 i 6). Estudi i anàlisi de les característiques dels climes i les seves relacions amb el humans (activitat 3 i 5). Recursos didàctics Bibliografia Ascot, P., Historia del clima, Ediciones El Ateneo, Buenos Aires, 2005. Aupi, V., Guía del clima de España, Omega, Barcelona, 2005. Barry R. G. i Chorley R. J., Atmósfera, tiempo y clima, Omega, Barcelona, 2000. Buckley, B., Hopkins, E. J. i Whitaker, R., Meteorología, Libros Cúpula, Barcelona, 2004. Burroughs, W. J. i Crowder, B., Observar el tiempo, Ediciones Geoplaneta, Barcelona, 1996. Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Costa, M. i Mazón, J., Gran Enciclòpedia de la meteorologia, Edicions Sapiens, Barcelona, 2005. (Reeditat en format de quatre volums: El gran llibre de la meteorologia, Edicions 62, Barcelona, 2007.) 56 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 2 L’atmosfera i els climes Fontserè, E., Assaig d’un vocabulari meteorològic català, Institut d’Estudis Catalans, Barcelona, 1948. Gribbin, J. et al., El libro del clima, Ediciones Folio, Madrid, 1988. Martín Vide, X., Interpretación de los mapas del tiempo, «Colección Amplia», Ketres Editora, Barcelona, 1984. Martín Vide, J. i Olcina, J., Tiempos y climas mundiales, Oikos-Tau, Vilassar de Mar, 1996. Mingorance Jiménez, A., Climatología básica, Akal, Madrid, 1989. Pejenaute Goñi, J., El tiempo y el clima, Ediciones Octaedro, Barcelona, 1993. Diversos autors, Tierra: guía visual de nuestro planeta, Pearson-Alhambra, Madrid, 2004. Viers, G., Climatología. Elementos de Geografía, Oikos-Tau, Barcelona, 1975. Bibliografia web Secció del web del Servei Meteorològic de Catalunya dedicada al clima, especialment pel que fa al territori català. Dóna accés a l’Atles Climàtic Digital de Catalunya, entre altres bases de dades: http://www.meteocat.com/mediamb_xemec/servmet/marcs/marc_clima.html Pàgina web del laboratori del clima de la Universitat d’Alacant. Especialment recomanable per la immensa llista de enllaços a pàgines sobre riscos i processos naturals i ordenació del territori: http://www.labclima.ua.es Web de l’Agencia Estatal de Meteorología. Té una secció amb dades climàtiques de molts indrets d’Espanya: http://www.aemet.es/es/-m:b/portada Secció del web de l’Organització Meteorològica Mundial que dóna accés a dades climàtiques de més de 4.000 localitats distribuïdes per tots els continents: http://wwis.inm.es Web de la Xarxa Meteorològica Educativa del Departament d’Educació de la Generalitat de Catalunya: http://www.xtec.cat/edumet Lloc web dependent del Departament d’Educació de la Generalitat de Catalunya en què es poden trobar animacions sobre l’energia solar i l’atmosfera, la circulació general de l’atmosfera i les estacions meteorològiques: http://www.edu365.cat/Batxillerat/index.htm# Pàgina amb opcions molt diverses sobre predicció del temps i sobre el clima de diversos llocs del món: http://www.meteored.com Lloc amb informació sobre els principals continguts de la unitat relacionats amb l’atmosfera: http://www.xtec.es/aulanet/ud/ciencies/atmosfera/intro.htm Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 57 Unitat 2 L’atmosfera i els climes Pàgina web xilena amb algunes informacions interactives sobre el clima i l’atmosfera: http://www.atmosfera.cl/HTML/temas/temas_02.html Web amb dades i gràfics ombrotèrmics de diferents llocs del món: http://www.weatherbase.com Recull d’imatges de diversos fenòmens atmosfèrics: http://www.allthesky.com/atmosphere/atmosphere-e.html Web que enllaça amb distribuïdors d’Internet de mapes meteorològics i climàtics de tot tipus: http://www.weathercharts.org Web del Servei Meteorològic Alemany, que conté un dels arxius de mapes meteorològics antics i actuals més complet d’Europa: http://www.wetterzentrale.de Vídeo d’una aurora boreal: http://www.solarviews.com/cap/earth/aurora.htm En Youtube es poden trobar algunes filmacions i animacions sobre l’atmosfera: Un viatge des de l’espai exterior fins a la superfície de la Terra, travessant les diferents capes atmosfèriques: http://es.youtube.com/watch?v=0LLSFyRKu-A Un fragment d’un vídeo del National Geographic Channel en què s’expliquen algunes generalitats sobre l’atmosfera: http://es.youtube.com/watch?v=1YAOT92wuD8 58 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 3 Dinàmica i riscos atmosfèrics Orientacions didàctiques Aquesta unitat didàctica se centra en els riscos generats pels processos atmosfèrics. Per poder comprendre’n els continguts, prèviament cal repassar els principals paràmetres i fenòmens que caracteritzen la dinàmica atmosfèrica. Es fa un especial esment de les condicions que en determinen l’aparició, i arribat el cas, que fan que assoleixin valors extrems. Tot plegat, perquè l’alumnat sigui capaç, en acabar la unitat didàctica, d’identificar les situacions meteorològiques més comunes que generen riscos. Els continguts es distribueixen en dos blocs bàsics: Riscos atmosfèrics. De cadascun dels principals riscos atmosfèrics s’analitzen tant els factors que els poden intensificar com les mesures que ens poden ajudar a minimitzar-ne els efectes. S’inclouen des de fenòmens de caràcter molt local, com els tornados o les tronades, fins a d’altres d’abast molt més ampli com és el cas del fenomen d’El Niño. Tot i que la unitat té un enfocament global, incideix especialment en situacions de risc meteorològic característiques del Mediterrani occidental. Mesures de prevenció. El darrer apartat tracta de forma específica de les mesures de prevenció enfront els riscos meteorològics. També en aquest cas, tot i comentar les mesures preventives generals, es remarca la gestió i prevenció dels riscos meteorològics a Catalunya. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Anàlisi de la interrelació entre paràmetres meteorològics (activitats 1 i 4). Interpretació de mapes isobàrics de superfície (activitats 2 i 3). Estudi de fenòmens meteorològics concrets (activitats 5, 7, 8, 10 i 12). Anàlisi de mesures preventives de riscos meteorològics (activitat 6). Identificació de situacions meteorològiques de risc pròpies del Mediterrani occidental (activitats 7, 8 i 12). Anàlisi de l’extrema variabilitat pluviomètrica del nostre clima (activitat 11). Estudi de la interacció de les construccions humanes amb les conseqüències de situacions meteorològiques de risc (activitats 9 i 10). Recursos didàctics Bibliografia Barry R. G. i Chorley R. J., Atmósfera, tiempo y clima, Omega, Barcelona, 2000. Burroughs, W. J. i Crowder, B., Observar el tiempo, Ediciones Geoplaneta, Barcelona, 1996. Cardona, M., López, M., et al., El nostre temps, Edicions 62, Barcelona, 2006. Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Costa, M. i Mazón, J., Gran Enciclòpedia de la meteorologia, Edicions Sapiens, Barcelona, 2005. (Reeditat en quatre volums: El gran llibre de la meteorologia, Edicions 62, Barcelona, 2007.) Costa, M. i Mazón, J., Núvols i fenòmens meteorològics, Pòrtic, Barcelona, 2004. Davies-Jones R., «Tornados», Investigación y Ciencia, pàg. 10-18, Barcelona, 1995. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 59 Unitat 3 Dinàmica i riscos atmosfèrics Erickson, J., Las tormentas: de las antiguas creencias a la moderna meteorología, Mc Graw-Hill Interamericana de España, Madrid, 1991. Fontserè, E., Assaig d’un vocabulari meteorològic català, Institut d’Estudis Catalans, Barcelona, 1948. Grimalt, M., Martín, J. i Mauri, F., Els núvols: guia de camp de l’atmosfera i la previsió del temps, Edicions El Mèdol, Tarragona, 1995. Keller, A. E. i Blodgett, R. H., Riesgos naturales. Procesos de la Tierra como riesgos, desastres y catástrofes, cap. 7, Pearson Educación, Madrid, 2007. Martín Vide, X., Interpretación de los mapas del tiempo, Ketres Editora, Barcelona, 1984. Martín Vide, X., Pluges i inundacions a la Mediterrània, Ketres Editora, Barcelona, 1985. Snow, R. «El tornado», Investigación y Ciencia, pàg. 48-59, Barcelona, 1984. Bibliografia web Secció del web del Servei Meteorològic de Catalunya dedicada a les alertes meteorològiques. S’actualitza diàriament i fa un seguiment acurat de totes les situacions de risc: http://www.meteocat.com/mediamb_xemec/servmet/marcs/marc_clima.html Web de l’Agencia Estatal de Meteorología. Té una secció dedicada a la vigilància de fenòmens meteorològics de risc d’àmbit estatal: http://www.aemet.es/es/-m:b/portada Lloc web d’Infomed, dedicada a la vigilància meteorològica del Mediterrani. Conté imatges de satèl·lit: http://infomet.fcr.es Pàgina web molt completa del servei meteorològic dels EUA dedicada al fenomen d’El Niño. Conté fotografies i animacions: http://www.elnino.noaa.gov Lloc web del centre de seguiment d’huracans dels EUA. Dóna accés a imatges de satèl·lit i fa un seguiment diari dels huracans en formació: http://www.nhc.noaa.gov En Youtube es pot trobar una quantitat important de filmacions i animacions sobre fenòmens meteorològics greus. Alguns exemples són: Vídeo genèric sobre huracans (n’explica molt bé el procés de formació): http://www.youtube.com/watch?v=7ML7HHLzsP8 L’huracà Dean a Santo Domingo (2008): http://www.youtube.com/watch?v=SnOIc5qxH6c L’huracà Mitch a Hondures (1998): http://www.youtube.com/watch?v=oBp8LWyTEBs L’huracà Katrina als EUA (se n’explica també el procés de formació): http://www.youtube.com/watch?v=e8HFmiGqeX4 60 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 3 Dinàmica i riscos atmosfèrics Una recopilació de 136 vídeos sobre tornados: http://www.youtube.com/user/tornadovideosdotnet?blend=1 Efectes d’una ventada a Catalunya (24-01-2009): http://www.youtube.com/watch?v=jgoldKwv-tg http://www.youtube.com/watch?v=tLtLWbgSnPg http://www.youtube.com/watch?v=eG6jP4yyUsI Llevantada de desembre de 2008 a Catalunya: http://www.youtube.com/watch?v=Wp7nAzwfTms http://www.youtube.com/watch?v=2RW0NRL1_Bg Fenomen d’El Niño: http://www.youtube.com/watch?v=avKIXzT27Cg http://www.youtube.com/watch?v=1oKIJIfpR6U http://www.youtube.com/watch?v=klOhwR5h_Aw http://www.youtube.com/watch?v=fN_NmCpry38 DVD Clima extremo, Discovery Channel, 2004. Durada: 50 minuts. Inundaciones, Sèrie Planeta Feroz, Discovery Channel, 2003. Durada: 52 minuts. Tormenta planetaria, Discovery Channel, 2002. Durada: 60 minuts. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 61 Unitat 4 Riscos causats per la sismicitat i el vulcanisme Orientacions didàctiques Aquesta unitat se centra en els principals riscos generats per la geodinàmica interna de la Terra: els sismes i el vulcanisme. Atesa la seva vinculació amb la unitat didàctica del primer curs de Batxillerat dedicada a la gènesi d’aquests processos, és molt recomanable que els alumnes repassin els conceptes que allà s’expliquen, ja que són bàsics per poder comprendre els d’aquest curs. Tant pel que fa als riscos sísmics com als volcànics, en la unitat s’analitzen els aspectes següents: Conceptes relacionats amb el risc. Distribució del risc en l’àmbit mundial, estatal i català. Efectes destructius que provoquen. Predicció i prevenció del risc, fent especial esment de la seva gestió en el cas de Catalunya. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Identificació dels efectes i dinàmica de riscos geològics relacionats amb la geodinàmica interna (activitats 1 i 2). Valoració del risc sísmic i dels efectes dels sismes, aplicat a casos concrets i reals (activitats 3, 4 i 7). Valoració del risc volcànic i dels efectes de les erupcions, aplicats a casos concrets i reals (activitat 5). Anàlisi de les interaccions entre l’activitat sísmica i la vulnerabilitat (activitat 6). Estudi dels tsunamis: factors que els generen, efectes i mesures de prevenció, de caràcter general i en un cas concret (activitats 2 i 8). Recursos didàctics Bibliografia Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Bourseiller, P. i Durieux, J., Los volcanes y los hombres, Lunwerg Editores, Barcelona, 2001. Decker, R. i Decker, B., Montañas de fuego, Mc Graw-Hill, Madrid, 1993. Diversos autors, Riesgos naturales. Procesos de la Tierra como riesgos, desástres y catástrofes (unitat 3), Pearson Prentice Hall, Madrid, 2007. Diversos autors, Tierra. La definitiva e impactante guía visual de nuestro planeta, Pearson-Alhambra, Madrid, 2004. Meléndez, B. i Fuster, J. M., Geología (unitats 16, 17 i 18), 9a ed., Editorial Paraninfo, Madrid 2001. Monroe, J. S. i Wicander, B. Geología: dinámica y evolución de la Tierra, Paraninfo, Madrid, 2008. Prager, E. J. et al., La furia de nuestra madre Tierra: ciencia y naturaleza de los terremotos, volcanes y tsunamis, Mc Graw-Hill, Mèxic DF, 2001. Strahler, A., Geología física (unitat 4), Omega, Barcelona, 1997. Tarbuck, E. i Lutgens, F., Ciencias de la Tierra (unitats 4 i 5), Pearson Prentice Hall, Madrid 2005. 62 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 4 Riscos causats per la sismicitat i el vulcanisme Bibliografia web Web dedicada als volcans de les Canàries. Conté una part específica que tracta del risc volcànic i altres apartats sobre com actuar davant d’una erupció, i avisa de les situacions de risc en aquest arxipèlag, la principal zona volcànica d’Espanya: http://www.volcanesdecanarias.com/interna/Educacion/edu_riesgo.htm Pàgina web del servei d’informació sobre volcans del Servei Geològic dels EUA, que ofereix un resum setmanal de l’activitat volcànica a escala mundial. Conté molta informació i enllaços amb altres webs: http://www.volcano.si.edu/reports/usgs Pàgina que permet connectar amb càmeres web que mostren imatges gairebé en temps real de diversos volcans del món. És especialment interessant perquè permet veure algun dels volcans en una fase eruptiva: http://vulcan.wr.usgs.gov/Photo/volcano_cams.html Pàgina web en anglès. És molt completa i conté dades sobre les erupcions que es produeixen arreu del món i els riscos que generen: http://volcano.oregonstate.edu Web del Servei Geològic dels EUA dedicada als sismes i els riscos que generen: http://earthquake.usgs.gov Pàgina web de l’Observatori de la Terra d’Edimburg. Conté nombrosos continguts relacionats amb la sismicitat: http://tsunami.geo.ed.ac.uk/local-bin/quakes/mapscript/home.pl Diverses animacions sobre els terratrèmols: http://estaticos.elmundo.es/elmundo/2003/graficos/jun/s2/terremotos_1.swf Recomanacions d’autoprotecció davant un sisme, de l’Instituto Andaluz de Geofísica: http://www.ugr.es/~iag/divulgacion/div_d.html Pàgines web del Ministeri de Foment que inclouen en informació sobre vulcanisme i sismicitat: http://www.fomento.es/MFOM/LANG_CASTELLANO/DIRECCIONES_GENERALES/INSTITUTO_GEOGRAFICO/Geofisica/sismologia http://www.fomento.es/MFOM/LANG_CASTELLANO/DIRECCIONES_GENERALES/INSTITUTO_GEOGRAFICO/Geofisica/volcanologia En Youtube es pot trobar nombroses filmacions i animacions sobre l’activitat volcànica i sísmica. Alguns exemples són: Erupció del volcà Kilauea a Hawaii: http://www.youtube.com/watch?v=488BkTUsMa4&NR=1 Erupció de l’Etna l’any 2007: http://www.youtube.com/watch?v=NFfASxEESBM http://www.youtube.com/watch?v=IjkbAHVmYGo Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 63 Unitat 4 Riscos causats per la sismicitat i el vulcanisme Colada piroclàstica en un volcà del Japó: http://www.youtube.com/watch?v=gX2HqAqmF1c Explicació seguint el ritme d’una cançó de la dinàmica d’una erupció explosiva: http://www.youtube.com/watch?v=y4KbyB2UnTM Seqüència de 30 vídeos mostrant sismes i tsunamis: http://www.youtube.com/watch?v=4Y-62Ti5_6s&feature=PlayList&p=F7E5762D3B9506B1&index =4&playnext=3&playnext_from=PL Recull d’imatges de diversos sismes recents: http://www.youtube.com/watch?v=4Y-62Ti5_6s Diversos videoclips molt curts (aquest i els relacionats) de dibuixos animats mostrant consells en cas de terratrèmol: http://www.youtube.com/watch?v=aDQBGgTM7Zw&NR=1 Atles de risc sísmic de Mèxic DF, amb imatges dels terratrèmols més forts que ha patit aquesta ciutat: http://www.youtube.com/watch?v=dOD_t1hL5Mc Exemple de simulacions per ordinador d’una erupció volcànica i d’un tsunami a les costes de Califòrnia: http://www.youtube.com/watch?v=xHwKXAi39Co Animació del procés de formació d’un tsunami: http://www.youtube.com/watch?v=L-hMedWQjUg&feature=related DVD La erupción del volcán St. Helen, Producciones IMAX. JRB Vídeo, 1999. Durada: 28 minuts. Reportatge nominat a l’Oscar al millor documental curt. Tsunamis: olas asesinas, Discovery Channel, 2001. Durada: 60 minuts. Volcanes: la furia del interior de la Tierra, Sèrie Planeta Feroz, Discovery Channel, 2003. Durada: 52 minuts. 64 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT UNITAT 5 Riscos causats per fenòmens geològics externs Orientacions didàctiques Aquesta unitat tracta de diferents riscos puntuals que es produeixen quan s’ocupa un territori i hi actuen processos que, de manera contínua o discontínua, van modelant la superfície de la Terra. Podem considerar tota la unitat com un únic bloc. Els riscos associats a inundacions es veuen en la unitat de l’atmosfera, atesa la importància que hi tenen els factors meteorològics com a desencadenants. L’alumne hauria de tenir clara la idea que, en el medi on vivim, es donen contínuament processos naturals que ens poden afectar, de vegades lents i de vegades catastròfics i puntuals. Ha de saber identificar aquests riscos i en quines circumstàncies es poden donar. Per exemple, el risc de despreniments es pot valorar si busquem esquerdes o si ha plogut fa poc, i el risc d’afectació per dunes es pot produir si hi ha alguna evidència que les dunes avancen, cosa que es podrà valorar observant si tenen vegetació i identificant la direcció dels vents dominants. Els noticiaris parlen sovint d’aquestes situacions, cosa que permet contextualitzar més la teoria que s’explica (esfondrament del Carmel, esvorancs en la construcció de l’AVE, moviments de massa a Montserrat, desaparició de platges a Blanes i altres localitats a causa de temporals, etc.). Les modificacions causades per l’home en el medi comporten contínuament l’aparició de riscos relacionats amb els fenòmens geològics externs. Es tracta de riscos induïts, com ara els que es donen en la construcció d’una carretera (esllavissades, lliscaments...), túnels (esfondraments), edificacions (materials expansius, esllavissades, etc.) i d’altres. L’experiència ens demostra que, per alguna raó, quan l’alumne veu en una pregunta d’examen la paraula argiles, intenta donar-hi una explicació a una situació de risc recorrent sovint a les argiles expansives. Cal que s’adoni que hi ha argiles que es consideren expansives i altres que no comporten aquest problema, de manera que només s’ha de parlar d’argiles expansives quan és molt evident o quan l’enunciat o la llegenda d’un mapa fan referència a aquesta propietat. Les argiles expansives no són pas un comodí quan no se sap explicar un problema de riscos. En general, a l’hora de buscar solucions o de gestionar un risc, certs alumnes tenen tendència a recórrer a solucions molt dràstiques, per exemple: «si hi ha risc d’esllavissades quan es construeix una carretera, és millor no fer-la», o bé, «si edificar una instal·lació en un cert lloc suposa un risc, el millor és no construir-la». Són solucions irreals i que cal evitar, ja que no hi ha mai risc zero. Convivim amb el risc contínuament i no per això deixem de fer coses; en tot cas, si el risc és considerable convé prendre mesures per minimitzar-lo, llevat que hi hagi una alternativa clara que no sigui utòpica. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Anàlisi de la dinàmica litoral, a partir de taules i mapes (activitats 1, 2 i 8). Estudi d’una subsidència, mitjançant un mapa temàtic (activitat 3). Identificació del risc d’argiles expansives i esllavissades, mitjançant mapes i un tall geològic (activitats 4 i 7). Anàlisi d’un risc provocat per aigües subterrànies, a partir de mapes temàtics (activitat 5). Elaboració d’un tall geològic per explicar un problema d’esfondraments (activitat 6). Anàlisi del risc d’esfondraments utilitzant un tall geològic (activitat 9). Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 65 UNITAT 5 Riscos causats per fenòmens geològics externs Recursos didàctics Bibliografia Anguita, F. i Moreno, F., Procesos geológicos externos y geología ambiental, Rueda, Madrid, 1993. Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Diversos autors, Història Natural dels Països Catalans, Enciclopèdia Catalana, Barcelona, 1992. Diversos autors, Tierra: guía visual de nuestro planeta, Pearson-Alhambra, Madrid, 2004. Edward, A. K. i Robert, H. B., Riesgos naturales, Pearson Prentice Hall, Madrid, 2007. Monroe, J. S. i Wicander, B., Geología: dinámica y evolución de la Tierra, Paraninfo, Madrid, 2008. Nuhfer E. B. et al., Guía ciudadana de los riesgos geológicos, Colegio Oficial de Geológos de España, Madrid, 1997. Strahler, A., Geografía física, Omega, Barcelona 1977. Tarbuck, E. i Lutgens, F., Ciencias de la Tierra, Pearson Prentice Hall, Madrid, 2005. Bibliografia web En el lloc web del Ministeri de Medi Ambient i Medi Rural i Marí es pot trobar molta informació sobre temes de costes i dunes que afecten el litoral d’Espanya. Es donen àmplies explicacions, amb fotografies, de les actuacions que s’han dut a terme en aquestes zones i sobre la normativa actual que les afecta: http://www.mma.es/portal/secciones/aguas_marinas_litoral Document d’un nivell bàsic que tracta de la posidònia: http://www.gencat.net/mediamb/ea/posidonia.pdf En el web de l’Institut Geològic de Catalunya podeu trobar informació sobre el risc d’allaus, així com diversos mapes relacionats amb aquest tema: http://www.icc.es/web/gcontent/ca/index.php Podeu trobar més informació sobre risc d’allaus en el lloc web del Grup d’Allaus de la Universitat de Barcelona: http://www.ub.es/allaus Sortida de camp a la Conca de Tremp en què es parla, a més d’altres temes, del risc d’esllavissades: http://www.xtec.cat/iesterresdeponent/c_naturals/itinerari_conca_tremp/index.html En la Viquipèdia podeu trobar informació sobre l’erosió de les platges de diversos llocs del món, amb fotografies i mapes: http://en.wikipedia.org/wiki/Modern_recession_of_beaches 66 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT UNITAT 5 Riscos causats per fenòmens geològics externs La Viquipèdia també conté informació sobre alguns esfondraments i subsidències importants arreu del món, com per exemple, la que afecta Venècia. S’hi poden veure les mesures correctores que s’apliquen per lluitar contra aquest fenomen: http://en.wikipedia.org/wiki/Venice#Sinking_of_Venice Explicacions sobre les diferents causes de la subsidència: http://en.wikipedia.org/wiki/Subsidence Informació sobre argiles expansives: http://www.arqhys.com/construccion/cimientos-arcillas.html Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 67 Unitat 6 El sòl: processos i riscos Orientacions didàctiques Aquesta unitat es divideix clarament en dos grans blocs: Estudi del sòl. El primer fa referència a l’estudi del sòl (pedosfera) des de diferents punts de vista: estructura en horitzons, components, propietats principals, principals factors que en determinen la formació des de la roca mare, i també una breu referència a la classificació dels sòls existents al món. Riscos. El segon bloc d’estudi, relacionat amb l’anterior, s’endinsa en els riscos que pot patir el sòl per causes naturals com l’erosió (que pot donar lloc a la desertització). Sobretot, cal remarcar el fet que les activitats humanes repercuteixen en el nostre planeta, amb la pèrdua del sòl com a recurs, riscos com la desertificació i, també, greus impactes originats per la seva degradació. Es tracta d’un medi molt menys conegut que l’atmosfera o la hidrosfera, i, pel que sembla, la presa de consciència i la responsabilitat quant a la seva conservació i als perills que hi provoquen les activitats humanes són menors que en aquells dos casos. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Utilització de tècniques de treball de camp per conèixer in situ l’estructura, la composició i les propietats del sòl (activitats 3 i 6). Treball de laboratori per estudiar mostres de diferents tipus de sòl i analitzar-ne la composició i les propietats més visibles (activitats 4 i 6). Anàlisi de diferents tipus de sòl propers a la localitat on està situat l’institut per estudiar-ne les similituds i diferències (activitat 3). Interpretació de mapes de sòls (activitat 6). Estudi de l’efecte de l’erosió (hídrica, eòlica, biològica o antròpica) sobre alguns sòls propers i valoració de la vulnerabilitat d’un sòl a ser degradat per diferents factors (activitat 1). Valoració de les variables que condicionen la degradació dels sòls i els problemes de desertificació al nostre entorn (municipi, comarca o país) i establiment de possibles mesures per pal·liar-ne els efectes (activitats 1 i 2). Recursos didàctics Bibliografia Buol, S. W., Hole, F. D. i Mc Cracken, R. J., Génesis y clasificación de los suelos, Trillas, Mèxic, 1981. Eckholm, E. i Brow, L. R., La expansión de los desiertos, Tres Tiempos, Buenos Aires, 1989. Fournier, F., Conservación de los suelos, Mundi-Prensa, Madrid, 1975. Fournier, F. i Kovda, V. A., Los suelos de la Tierra y las actividades del hombre, Blume, Barcelona,1982. Grainger, A., Desertification, Earthscan, Londres, 1982. 68 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 6 El sòl: processos i riscos Grenland, R. D. i Hayes, M. H. B., The chemistry of soil processes, John Wiley and sons, Londres, 1981. Kubiena, W. L., Claves sistemáticas de suelos, CSIC, Madrid, 1952. Mc Ginnies, W. i Pailone. P. B. J., Deserts of the word, University of Arizona Press Publishing, Tucson, 1968. Roquero, C. i Porta, J., Agenda de campo para el estudio del suelo, Universidad Politécnica de Madrid, Madrid, 1981. Turner, B. L., Clarck, W. C. i Kates, R. W., The Earth as Transformed by Human Action: Global and Regional Changes in the Biosphere over the Past 300 Year, Cambridge University Press, Cambridge, 1997. Wells, S. G. i Haragan, D. R., The origin and evolution of deserts, University of New Mexico, Albuquerque, 1983. Bibliografia web Pàgina web d’Enciclopèdia Catalana, amb tots els conceptes bàsics sobre edafologia que apareixen en la unitat (estructura, constituents, procés d’edafització, propietats, tècniques d’estudi i tipus de sòls): http://www.enciclopedia.cat/fitxa_v2.jsp?NDCHE Pàgina web de l’ONG Ecologistes.net, amb un article del 18 de juny de 2007 sobre el procés de desertificació: http://www.ecologistes.net/index.php?option=com_content&task=view&id=498&Itemid=66 Pàgina d’un curs del professor Narcís Prat de la UB, amb informació, imatges, animacions i estadístiques sobre incendis forestals i desforestació: http://www.ub.es/ecologiaimediambient/8_5_deforestacio.htm Web que explica el greu problema de la desertificació al món i el que fan les institucions en aquest sentit des de la Conferència de l’ONU celebrada a Nairobi (Kenya) l’any 1977: http://www.mma.es/secciones/biodiversidad/desertificacion/desertificacion_mundo/index.htm El desert de Lavalle a la província argentina de Mendoza és una zona molt àrida del país i totalment afectada (100 %) per la desertificació. Per això ha estat escollit per científics d’arreu del món per estudiar aquest procés i les conseqüències: http://www.taringa.net/posts/info/2126872/Mendoza,-el-sitio-m%C3%A1s-afectados-por-ladesertificaci%C3%B3n.htmlC=0130448 En Youtube es pot trobar una quantitat important de filmacions i animacions sobre erosió i desertificació: Vídeo de 3,27 minuts elaborat durant la Setmana de la Ciència 2008 a Múrcia, en què es mostra una simulació de l’efecte de les gotes de pluja sobre dos sòls, un amb vegetació i l’altre sense. Pot ser interessant fer-ho a classe amb els alumnes: http://www.youtube.com/watch?v=CM-WJ3clnvY Vídeo de 6,39 minuts que fa un recorregut pels famosos xaragalls de Pontón de la Oliva, a la comunitat de Madrid, producte de l’erosió hídrica: http://www.youtube.com/watch?v=pTpp1MIx6A8 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 69 Unitat 6 El sòl: processos i riscos Vídeo de 8,29 minuts que explica el procés d’erosió al qual es veu sotmès Oaxaca, un dels estats amb més riquesa biològica de Mèxic: http://www.youtube.com/watch?v=NDoDuUYEDn0 Vídeo d’1,27 minuts elaborat pel Ministeri de Medi Ambient i Medi Rural i Marí del Govern espa­ nyol sobre la VIII Conferència de la convenció de l’ONU per la Lluita contra la desertificació celebrada a Madrid i que pretén elaborar projectes a mitjà termini per pal·liar la pèrdua de sòls: http://www.youtube.com/watch?v=cdpELUCmbck Interessant vídeo de 3,31 minuts sobre el procés de desertització a Xile, on hi ha el desert d’Atacama. El vídeo explica clarament les causes principals de la pèrdua de sòls fèrtils, i els veritables culpables de l’agreujament d’aquest procés irreversible: http://www.youtube.com/watch?v=a-sEv4aLa2U Breu composició de fotografies i textos sobre el procés de desertització, explicat com a fenomen natural, però també accelerat per l’activitat humana (per exemple, amb l’eliminació de zones boscoses o la ramaderia intensiva): http://www.youtube.com/watch?v=rsHiPt4au7E Interessant i bellíssim vídeo molt educatiu sobre el problema de la desertificació en el món (més de 100 països afectats, 250 milions de persones afectades directament i 1 bilió de persones en risc) i el seu impacte global: http://www.youtube.com/watch?v=yfBp3NN_flg 70 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 7 La hidrosfera Orientacions didàctiques Aquesta unitat didàctica inclou els continguts generals que fan referència a la hidrosfera. Els continguts es distribueixen en quatre blocs bàsics: Cicle de l’aigua. En els apartats de la distribució de l’aigua a la Terra i el cicle de l’aigua, l’alumnat ha d’entendre el funcionament del cicle hidrològic i ser capaç d’intuir les possibles conseqüències de les interferències de l’activitat humana en aquest procés (l’anàlisi detallada d’aquestes interferències es farà en la unitat 9). Aigües oceàniques. En aquest apartat, en què es descriu la composició i la dinàmica de les aigües marines, han d’adonar-se que les característiques de l’aigua dels oceans (salinitat, temperatura i densitat) determinen, en part, la seva dinàmica (corrents oceànics). També cal destacar la influència dels corrents oceànics en la distribució de calor a la Terra, cosa que permet explicar fenòmens com El Niño. Els corrents superficials depenen, en gran part, de la distribució d’anticiclons. Aigües continentals. Pel que fa a l’apartat d’aigües continentals, cal insistir en el concepte de conca hidrogràfica i en la seva importància com a unitat de gestió. Els alumnes han de saber delimitar una conca hidrogràfica en un mapa topogràfic, i per això és convenient introduir el concepte de carena o divisòria d’aigües i saber-la-hi identificar. Aigües subterrànies. A l’hora de parlar de les aigües subterrànies, cal explicar que les aigües s’infiltren en el terreny fins que hi troben un nivell impermeable. Seria interessant que l’alumne conegués quines roques són permeables i quines impermeables. La idea que gairebé totes les roques sedimentàries, excepte argiles i margues, actuen com a roques permeables, i que la major part de les magmàtiques i metamòrfiques són impermeables pot ser una primera aproximació. Al mateix temps, cal recordar-los la possibilitat que les roques es carstifiquin o pateixin fracturació (en l’enunciat d’un examen cal que l’alumne es fixi en aquests detalls), cosa que permetrà la circulació d’aigua, fins i tot, en roques sense porositat primària. Els conceptes de porositat i permeabilitat poden complicar la vida a l’alumne. A efectes pràctics, és preferible parlar de permeabilitat per referir-se a aigües que es mouen pel subsòl. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Anàlisi de les característiques de les aigües oceàniques mitjançant gràfics (activitats 2 i 3). Interpretació d’hidrogrames (activitat 4). Recursos didàctics Bibliografia Anguita, F. i Moreno, F., Procesos geológicos externos y geología ambiental, Rueda, Madrid, 1993. Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Diversos autors, Química de la hidrosfera: origen y destino de los contaminantes, Miraguano, Madrid. 2000. Margalef, R., Ecología, Omega, Barcelona, 1983. Margalef, R., Limnología, Omega, Barcelona, 1983. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 71 Unitat 7 La hidrosfera Strahler, A. N., Geografía física, Omega, Barcelona, 1997. Tarbuck, E. J. i Lutgens, F. K., Ciencias de la Tierra. Una introducción a la Geología física, PearsonAlhambra, Madrid, 2004. Bibliografia web Pàgina de recursos diversos de geologia i biologia. Conté animacions interessants: corrents oceànics, fenomen d’El Niño, origen i desenvolupament d’un tsunami, etc. També inclou esquemes sobre els corrents oceànics: http://bioygeo.info/AnimacionesCTM2.htm Web amb mapes de temperatures i salinitats, superficials i a diferents profunditats, anuals i mes a mes. També inclou mapes generals i oceà per oceà: http://earthguide.ucsd.edu Lloc web de la Confederació Hidrogràfica de l’Ebre, que mostra les dades hidrològiques de la conca d’aquest riu: http://www.chebro.es Mapes oceans i fons oceànics: http://go.hrw.com/atlas/span_htm/oceans.htm En Youtube es pot trobar una quantitat important de filmacions i animacions sobre dinàmica oceànica: Vídeo de 3 minuts que mostra els efectes dels corrents marins sobre el planeta: http://www.youtube.com/watch?v=bSSFWnMyPMg Vídeo amb animacions que explica la formació i el funcionament dels corrents termohalins: http://www.youtube.com/watch?v=YwIOmEMl11c&feature=related Vídeo amb animacions que explica l’origen de les onades i les marees: http://www.youtube.com/watch?v=17exOZv81vU&feature=related Animació senzilla sobre el cicle de l’aigua: http://www.youtube.com/watch?v=vl7HIgPfG38 72 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 8 Recursos de la geosfera i l’edafosfera Orientacions didàctiques Aquesta unitat es divideix clarament en dos apartats: Minerals i roques. El primer exposa detalladament els recursos útils per a la humanitat, com ara els minerals i les roques industrials. És evident que la geosfera proporciona gran quantitat d’aquests recursos a través dels processos geològics que donen com a resultat gran diversitat de roques i minerals. Ara bé, com que aquests processos són lents, les roques i els minerals cal considerarlos uns recursos no renovables; per això n’hem de fer un ús moderat i responsable. El sòl com a recurs. El segon apartat de la unitat parla d’un altre recurs vital per a la humanitat com és el sòl, resultat de la meteorització sota la influència de molts factors (el clima, la roca mare, la topografia, etc.). Cal veure el sòl com el suport de gairebé totes les activitats humanes, com, per exemple, l’agricultura, la ramaderia i la silvicultura; actualment, però, també és el suport elemental de les zones industrials, les zones urbanes, les infraestructures viàries..., i això ha anat transformant l’edafosfera i el paisatge. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Reconeixement del que és una roca i un mineral industrial, el seu origen i les seves aplicacions (activitats 1, 2 i 4). Identificació d’aquests recursos de la geosfera amb diferents criteris, i consideració de la seva explotació abusiva, l’impacte ambiental que se’n deriva i els perjudicis del seu esgotament (activitat 1). Relació entre els diferents recursos minerals i petrològics i entre les seves propietats i els seus usos (activitats 2 i 4). Coneixement dels diferents usos del sòl a Catalunya i arreu del món (activitat 3). Avaluació de la gestió actual del sòl com a recurs, i coneixement de les mesures que es poden prendre per frenar l’erosionabilitat dels sòls com a conseqüència de l’activitat humana (activitat 3). Localització d’alguns recursos geològics i edafològics a Catalunya i avaluació dels problemes ambientals derivats de la seva explotació (activitat 3). Avaluació de la transformació del paisatge al llarg dels segles arran dels processos geològics naturals i de l’activitat antròpica (activitats 1 i 3). Interpretació de mapes sobre explotacions de jaciments i explotacions de sòls (activitats 1 i 3). Debats sobre els diferents usos del sòl, tenint en compte les seves característiques i els problemes que se’n generen (activitat 3). Recursos didàctics Bibliografia Bateman, A., Yacimientos minerales de rendimiento económico, Omega, Barcelona, 1982. Busquets, J. i Cortina, A., Gestión del paisaje, Ariel, Barcelona, 2009. Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Fournier, F., Conservación de suelos, Mundi-Prensa, Madrid, 1975. Fournier, F. i Kovda, V. A., Los suelos de la Tierra y las actividades del hombre, Blume, Barcelona, 1982. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 73 Unitat 8 Recursos de la geosfera i l’edafosfera Mata-Perelló, J. M., Els minerals de Catalunya, Universitat de Barcelona, Barcelona, 1981. Pack, C. F. i MacDiarmid, R. A., Yacimientos minerales, Omega, Barcelona, 1981. Porta, J., Los suelos de Catalunya I, Generalitat de Catalunya, Barcelona, 1983. Porta J., Los suelos de Catalunya II, Generalitat de Catalunya, Barcelona, 1983. Porta, J. i Valencoso, S., Sistema de información edafológica y agronómica de Espanya, Sociedad Española de la Ciencia del Suelo, Madrid, 1982. Skinner, B. J., Los recursos de la Tierra, Omega, Barcelona, 1974. Bibliografia web Web de l’Agència Europea del Medi Ambient amb informació sobre els usos del sòl al continent, els recursos geològics, els canvis de paisatge i molts altres continguts sobre el medi ambient: http://www.eea.europa.eu/es/themes Article de l’enciclopèdia Encarta on s’explica de forma breu i planera els usos del sòl, principalment l’agrícola i l’urbà: http://mx.encarta.msn.com/encyclopedia_961536879_2/Usos_del_suelo.html Pàgina de l’Instituto Geográfico Nacional, pertanyent al Ministeri de Foment, amb dades sobre l’ocupació del sòl a l’Estat espanyol: http://www.fomento.es/MFOM/LANG_CASTELLANO/DIRECCIONES_GENERALES/INSTITUTO_GEOGRAFICO Resum en la Viquipèdia sobre la legislació del sòl a Espanya, des de la primera llei promulgada l’any 1956 fins a la més recent del 2007: http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_del_Suelo_de_Espa%C3%B1a Pàgina web senzilla i interactiva per conèixer sobre el mapa d’Espanya els diferents usos del sòl (agrícola, forestal, industrial, vies de transport, mineria, abocadors, construccions urbanes...): http://www.catedu.es/el_paisaje/usos_landCover/usos_Espana_indice.htm Web de la Facultat de Ciències Forestals de la Universitat Austral de Xile, amb informació sobre la conservació dels sòls forestals: http://www.uach.cl/proforma/gsuelos.htm Vídeo divulgatiu de 43 minuts elaborat per l’Instituto Geológico y Minero de Espanya sobre diferents recursos minerals, com àrids, vidre, roques ornamentals, argiles, etc. També explica com es restaura un terreny després de l’extracció dels minerals o roques: http://www.igme.es/internet/default.asp Article d’El País (30-3-2006) sobre la falta de sòl industrial a l’Àrea Metropolitana de Barcelona: http://www.elpais.com/articulo/cataluna/sector/inmobiliario/advierte/falta/suelo/industrial/Barcelona/elpepuespcat/20060330elpcat_16/Tes 74 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 8 Recursos de la geosfera i l’edafosfera Breu article que explica les característiques que ha de tenir el sòl per convertir-se en sòl urbà segons la Llei del sòl de 2007, que possibilita la nova urbanització però amb el suport jurídic de la ordenació racional del territori: http://es.wikipedia.org/wiki/Suelo_urbanizable Article publicat el 2006 per la FAO segons el qual la ramaderia amenaça seriosament el sòl i el medi ambient: http://www.fao.org/newsroom/eS/news/2006/1000448/index.html Web del Laboratori d’Anàlisi i Gestió del Paisatge de la Universitat de Girona, amb informació sobre catàlegs de paisatges d’arreu de Catalunya i, també, sobre els projectes futurs de recerca en aquest camp: http://www.udg.edu/LaboratoridAnalisiiGestiodelPaisatge/Elpaisatge/tabid/8447/language/ca-ES/ Default.aspx En Youtube es pot trobar una quantitat important de filmacions i animacions sobre dinàmica oceànica: Vídeo d’1,33 minuts sobre la mineria tradicional a Espanya arran de la Revolució Industrial del segle xix: http://www.youtube.com/watch?v=9KxhOur44As Vídeo de 5,28 minuts sobre els impactes ambientals de la mineria en molts països de l’Amèrica del Sud, on es busca or, plata i altres minerals preciosos: http://www.youtube.com/watch?v=rcIl3uZDr-s Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 75 UNITAT 9 Recursos hídrics Orientacions didàctiques L’objectiu d’aquesta unitat és donar una idea de l’ús que fem de l’aigua i dels recursos hídrics de què disposem. Per això se n’analitzen els diferents usos a nivell global i local (Catalunya), els recursos i la seva gestió. És important que l’alumne prengui consciència de la importància de l’aigua com a recurs limitat i limitant, i de la necessitat de gestionar-la de manera adequada, ja que està desigualment distribuïda al nostre planeta. En aquest sentit, és útil examinar diferents models de gestió de la demanda i dels recursos, i comentar notícies de premsa referents a problemes relacionats amb l’aigua (mesures davant la sequera, estalvi d’aigua, construcció de dessaladores...). S’ha d’insistir en la idea que el nostre país, situat a la conca mediterrània, pateix periòdicament episodis de sequera que cal gestionar de manera correcta. La unitat s’estructura en tres blocs: Balanç hídric. A més d’entendre el concepte de balanç hídric, és important que l’alumne aprengui a calcular balanços hídrics senzills com el proposat en l’activitat 1. Usos de l’aigua. S’expliquen els diferents usos de l’aigua (domèstic, industrial i agrícola). A més, es donen dades del consum d’aigua a Catalunya i en altres indrets, cosa que permet entendre la desigual distribució d’aquest bé sobre la Terra i el fet que sigui un recurs limitant per al desenvolupament de les activitats humanes. Gestió. S’examinen diferents alternatives per obtenir nous recursos hídrics, així com possibles mesures d’estalvi per tal d’optimitzar-ne la gestió. També es fa un petit resum de la legislació que regula la gestió dels recursos hídrics a casa nostra. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Càlcul de balanços hídrics utilitzant la fórmula del balanç i les dades corresponents (activitat 1). Anàlisi de la disponibilitat d’aigua en una zona concreta (activitat 2) i en diverses conques (activitat 6). Anàlisi de la utilització de recursos hídrics (activitats 2 i 5). Recursos didàctics Bibliografia Cabeza, R., L’aigua, un recurs universal i escàs, Beta, Barcelona, 1997. Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. López, D., El medio ambiente, Cátedra, Madrid, 2001. 76 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT UNITAT 9 Recursos hídrics Bibliografia web En el web de l’Agència Catalana de l’Aigua trobareu tota la informació sobre l’aigua a casa nostra: dades de tota mena (embassaments, conques, consums, demanda...), marc normatiu, planificació, actuacions endegades, mesures d’estalvi, etc.: http://aca-web.gencat.cat/aca/appmanager/aca/aca El web del Ministeri de Medi Ambient i Medi Rural i Marí conté totes les dades bàsiques pel que fa a Espanya, a més de la informació sobre el nou pla hidrològic i el nou marc normatiu i la planificació a tot el territori: http://www.mma.es/portal/secciones/aguas_continent_zonas_asoc Algunes animacions sobre estalvi d’aigua domèstic. Selecció de notícies: http://www.consumer.es/medio-ambiente En el web de la fundació AGBAR és molt recomanable el vídeo divulgatiu Els camins de l’aigua, que parla sobre el cicle de l’aigua i els seus usos: http://www.fundacionagbar.org/es/page.asp?id=1 Lloc web de la Confederació Hidrogràfica de l’Ebre: http://www.chebro.es Pàgina web de recursos diversos de geologia i biologia. Conté animacions interessants (corrents oceànics, fenomen d’El Niño, origen i desenvolupament d’un tsunami...): http://bioygeo.info/AnimacionesCTM2.htm Mapes generals i d’oceà per oceà de temperatura i salinitat (superficials i a diferents profunditats) anuals i mensuals: http://earthguide.ucsd.edu Mapes oceans i fons oceànics: http://go.hrw.com/atlas/span_htm/oceans.htm En Youtube es pot trobar una quantitat important de filmacions i animacions sobre la hidrosfera: Vídeo de 3 minuts en què s’explica els efectes dels corrents marins sobre el planeta: http://www.youtube.com/watch?v=bSSFWnMyPMg Vídeo amb animacions que narra la formació i el funcionament dels corrents termohalins: http://www.youtube.com/watch?v=YwIOmEMl11c&feature=related Vídeo amb animacions que explica l’origen de les onades i marees: http://www.youtube.com/watch?v=17exOZv81vU&feature=related Animació senzilla sobre el cicle de l’aigua: http://www.youtube.com/watch?v=vl7HIgPfG38 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 77 UNITAT 10 Recursos energètics Orientacions didàctiques Aquesta unitat didàctica se centra en les diferents fonts energètiques existents, que en alguns casos constitueixen un recurs natural limitat. El principal objectiu és donar una visió global dels diferents tipus d’energia, el seu origen, el seu ús i, també, el problema que representen: algunes, pel seu impacte negatiu sobre el nostre planeta; d’altres, per la sobreexplotació, l’escassetat i el seu futur incert, i finalment d’altres, simplement, pel seu impacte paisatgístic La unitat es divideix en tres blocs: Tipus d’energies. Comença amb la classificació de les diferents fonts d’energia (renovables i no renovables), sobre el seu impacte en el medi (energies netes i brutes), i en un intent de classificar-les basant-se en els dos criteris anteriors la separació entre energies convencionals i energies alternatives, termes que actualment són els més utilitzats. Energies convencionals. Un cop diferenciats aquests conceptes bàsics, s’hi fa un repàs exhaustiu de tots els tipus d’energia, analitzant-ne els avantatges i inconvenients (parant especial atenció als greus impactes mediambientals de les energies d’origen fòssil com el carbó i el petroli, per les emissions de CO2). També s’estudien altres energies convencionals, com la fissió nuclear, amb els riscos que comporta a causa de les radiacions causants i, sobretot, al problema dels seus residus. Així mateix, s’estudia la hidràulica com a energia convencional de gran tradició a casa nostra i que utilitza la força de l’aigua. Energies alternatives. Una altra part essencial de la unitat correspon a l’estudi de les energies alternatives, algunes força conegudes com l’eòlica i la solar, i altres molt menys difoses, com poden ser la geotèrmica, la mareomotriu, la bioenergia i, darrerament, la procedent de l’hidrogen. En cada cas se’n valora la possibilitat i rendibilitat del seu ús, segons les condicions ambientals (com ara la força del vent, la radiació solar o el gradient geotèrmic de diferents indrets de la Terra), així com la disposició dels diferents estats a anar reduint l’ús de les energies fòssils convencionals, i la inversió econòmica que això representa. Cal explicar que, moltes vegades, l’ús de les diverses energies és un problema no solament mediambiental, sinó també geopolític, ja que els països productors d’un tipus d’energia poden influir de manera substancial en els esdeveniments polítics d’arreu del món. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Coneixement i valoració de les diferents fonts d’energia (activitats 1, 2, 3, 4, 5 i 6). Anàlisi dels avantatges i inconvenients de cadascuna de les fonts energètiques estudiades (activitats 1, 2, 3, 4, 5 i 6). Valoració dels greus riscos mediambientals derivats d’algunes energies (activitats 4 i 5). Valoració de les energies que no són renovables a escala humana i, per tant, no estaran a disposició de la humanitat de manera indefinida (activitats 2, 3 i 7). Reconeixement de la poca implantació actual d’algunes energies alternatives en diferents parts del món, les causes d’aquest fet i els constants avenços tecnològics que es duen a terme per afavorir la implantació d’aquestes energies (activitats 4 i 6). 78 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT UNITAT 10 Recursos energètics Comparació entre els rendiments energètics a curt, mitjà i llarg termini de les diferents energies alternatives (activitats 1, 2, 3, 4, 5 i 6). Interrelació entre l’ús de les diferents energies i els interessos geopolítics (activitats 3 i 7). Recursos didàctics Bibliografia Aguilar, J., Diccionario de la energía solar, Alhambra, Madrid, 1983. Castro, G. i Alonso, M., Los biocombustibles, Progensa, Sevilla, 1997. Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Gómez Romero, P., Un planeta en busca de energía, Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología, Madrid, 2007. Hernández Gonzálvez, C., Manual de energía eólica, IDAE, Madrid, 1996. Mittelbach, M., Biodiésel: el manual completo, Graz, Àustria, 2004. Obiols, J. M., Crisis energética y recursos naturales, Salvat Editores, Barcelona, 1973. Prol-Ledesma, R. M., El calor de la Tierra, Fondo de Cultura Económica, Mèxic, 1988. Puig, J., Les energies netes, Barcanova, Barcelona, 1993. Ródenas, J., Problemas ambientales de la energía nuclear, Universidad Politécnica de Valencia, València, 1994. Rubbia, C., El dilema nuclear, Crítica, Barcelona, 1989. Skinner, B., Los recursos de la Tierra, Omega, Barcelona, 1974. Vilanova, S., Chernobil: el fin del mito nuclear, Anthropos, Barcelona, 1988. Bibliografia web Pàgina web en anglès de la Societat Internacional d’Energia Solar, amb molta informació sobre congressos, avenços i acords globals sobre aquesta energia. Es considera l’organisme més important del món pel que fa a la promoció de l’ús i la implantació de les energies renovables: http://www.ises.org/ises.nsf!Open Pàgina bàsica sobre tot el que es vulgui conèixer sobre l’energia solar, el seu aprofitament, beneficis, rendibilitat, els diferents tipus, curiositats, aplicacions pràctiques i, fins i tot, un test de preguntes per conèixer el que saps sobre la matèria: http://www.lageneraciondelsol.com/secciones/lomasbasico/conocelaenergia/energia_sol.asp Lloc web de l’estació meteorològica del laboratori d’energia solar de la Universitat de Vigo, amb dades en temps real sobre radiació solar, posició del Sol, dades històriques per dies, mesos i anys i molts altres aspectes interessants: http://www.solar.uvigo.es Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 79 UNITAT 10 Recursos energètics Animació sobre l’ús de la força del vent com a font d’energia, el funcionament dels aerogeneradors, i també estadístiques sobre el creixement de la potència eòlica instal·lada a Espanya: http://www.energy-spain.com/assets/flash/energia-eolica.swf Web molt complet sobre els aerogeneradors. Aquesta pàgina és de Solarpedia, una enciclopèdia lliure sobre l’energia solar, basada en la Viquipèdia i que té per objectiu promoure el coneixement i l’ús de les energies alternatives per contribuir a la sostenibilitat del planeta: http://www.solarpedia.es/index.php/Energ%C3%ADa_e%C3%B3lica Pàgina amb informació sobre la història de l’energia eòlica, els avantatges i inconvenients, la situació de l’energia eòlica a Espanya, la seva producció i la legislació existent: http://usuarios.lycos.es/ama/texto.htm Pàgina web de la Xtec amb informació breu i esquemàtica sobre la majoria d’energies renovables (solar, eòlica, hidràulica, mareomotriu, bioenergia i geotèrmica), i també lectures i activitats diverses: http://www.xtec.cat/~cbadia23/index.htm Taules sobre la producció de biomassa per àmbits i comarques a Catalunya, composició en biomassa segons l’estrat arbustiu, carboni acumulat en les diferents fraccions de producció llenyosa, i altres dades interessants i curioses: http://www.creaf.uab.es/iefc/pub/Catalunya/Biomassa.htm Pàgina senzilla amb algunes animacions sobre l’origen de la calor de la Terra, els tipus de jaciments geotèrmics, el funcionament d’una central geotèrmica i el potencial geotèrmic a escala mundial: http://mciencia.educa.aragon.es/2eso/archivos/geotermal.swf Interessant pàgina web sobre la central geotèrmica de Nesjavellir, que abasteix Reykjavik, la capital d’Islàndia, de tota l’electricitat i aigua calenta que necessita: http://www.redes-cepalcala.org/ciencias1/geologia/islandia/geologia.islandia_nesjavellir.htm «L’energia de l’aigua» és una pàgina senzilla que mostra dades sobre les dues energies que tenen l’aigua com a motor: la hidràulica (sobretot les centrals minihidràuliques de Catalunya) i la mareomotriu: http://bibliotecnica.upc.es/e-ambit/info/documents/GAD/Eupm/hidrica.htm Article de la Viquipèdia amb informació sobre les cel·les de combustible que utilitzen hidrogen, la seva eficiència elèctrica i les possibles aplicacions com a plantes generadores d’electricitat i als vehicles: http://ca.wikipedia.org/wiki/Pila_de_combustible En Youtube es pot trobar una quantitat important de filmacions i animacions sobre temes energètics: Vídeo de 8,40 minuts que mostra de forma clara l’origen de l’energia solar i els tres tipus de conversió en energia tèrmica, així com l’estat actual de la qüestió a l’Estat espanyol: http://www.youtube.com/watch?v=Y6BTu1Wwods Interessant vídeo de 7,27 minuts en què s’explica com les turbines dels aerogeneradors generen electricitat a partir del vent: http://www.youtube.com/results?search_type=&search_query=energia+e%C3%B2lica&aq=f Breu vídeo de 4,10 minuts en què s’explica de forma senzilla la producció d’energia per fissió nuclear en una central a partir de l’urani, i les reaccions en cadena que tenen lloc dins del reactor: http://www.youtube.com/watch?v=uYF6epYoL3c 80 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT UNITAT 10 Recursos energètics Vídeo de 6,56 minuts que parla de la crisi energètica arran de la sobreexplotació de les reserves de petroli, i del declivi de la producció en el present i el previsible esgotament en un futur proper arran de la creixent demanda de la humanitat: http://www.youtube.com/watch?v=Y2BUoS9qvck Vídeo de 4,23 minuts on s’explica com poden ser els cotxes del futur: vehicles amb cel·les de combustible d’hidrogen, element que es pot obtenir a partir de qualsevol font primària, com, per exemple, aigua: http://www.youtube.com/watch?v=mnGs_o69zZw Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 81 UNITAT 11 Impactes a l’atmosfera Orientacions didàctiques En aquesta unitat didàctica s’analitzen els impactes de les activitats humanes a l’atmosfera. Està organitzada en tres blocs: La contaminació. El primer bloc tracta de les fonts o focus de la contaminació atmosfèrica i dels diferents tipus d’agents contaminants (partícules i gasos). S’hi estableix una relació entre els principals focus contaminants i els agents que generen impactes a l’atmosfera, i es fa referència al període de transició entre diferents normatives, pel que fa als nivells d’immissió que serveixen de llindars a l’hora de decretar situacions d’alerta per contaminació atmosfèrica, així com els valors de referència importants per a la salut pública. Efectes de la contaminació. En el segon bloc de la unitat s’examinen els efectes de la contaminació atmosfèrica, tant a escala local (boirum fotoquímic, pluja àcida i contaminació acústica) com a escala global (efecte d’hivernacle i reducció de la capa d’ozó estratosfèric). En tots els casos se’n revisen els impactes en els sistemes naturals i en el medi humà (persones i materials). També es veuen les mesures que poden contribuir a minimitzar-los, així com la normativa específica i els acords internacionals que tenen aquest objectiu. La qualitat de l’aire a Catalunya. En la darrera part de la unitat s’examina de forma específica la gestió de la qualitat de l’aire a Catalunya (Xarxa de Vigilància i Previsió de la Contaminació Atmosfèrica i l’índex català de qualitat de l’aire) i la legislació que hi està relacionada. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Identificació dels factors que influeixen en els nivells d’immissió de contaminants en una localitat (activitats 5 i 10). Anàlisi de la dinàmica de l’increment de l’efecte d’hivernacle causat per les activitats humanes, i revisió de les dades recents i d’alguns dels efectes que avui dia ja està causant (activitats 1, 7, 8, 9 i 11). Anàlisi de dades recents pel que fa a la reducció de la capa d’ozó estratosfèric (activitat 4). Identificació dels factors que augmenten o minimitzen la contaminació acústica (activitat 6). Anàlisi crítica d’algunes mesures proposades per reduir la contaminació atmosfèrica i el canvi climàtic global (activitats 13 i 14). Estudi i predicció sobre l’evolució del canvi climàtic global al llarg del segle XXI (activitat 15). Recursos didàctics Bibliografia Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Craig, J. R., Vaughan, D. J. i Skinner, B. J., Recursos de la Tierra: origen, uso e impacto ambiental, Princeton, Madrid, 2006. Gómez, D., Evaluación del Impacto Ambiental, Editorial Agrícola Española, Madrid, 1999. Gore, Al, Una verdad incómoda, Gedisa Editorial, Barcelona, 2007. Llebot, J. E., El temps és boig? I 74 preguntes més sobre el canvi climàtic, Rubes Editorial, Barcelona, 2005. 82 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT UNITAT 11 Impactes a l’atmosfera Martín, A. i Santamaría, J. M., Diccionario terminológico de la contaminación atmosférica, Ediciones de la Universidad de Navarra, Pamplona 2000. Monbiot, J., Calor: cómo parar el calentamiento global, RBA Editores, Barcelona, 2008. Motavalli, J., El canvi climàtic, Paidós, Barcelona, 2005. Picó, M. J., El canvi climàtic a casa nostra, Bromera, Alzira, 2007. Ríos, M., Contaminación: la Tierra agredida, Sirius, Madrid, 2005. Stem, N., Informe Stern: la verdad sobre el cambio climático, Paidós, Barcelona 2007. Weart, S., El calentamiento global: historia de un descubrimiento científico, Ediciones Laetoli, Pamplona, 2006. Bibliografia web Plafons en format pdf de l’exposició «Contaminación del aire y salud» (2008): http://www.ecologistasenaccion.org/spip.php?article12563 Pàgina web que inclou continguts diversos relacionats amb la contaminació atmosfèrica: http://www.xtec.cat/~pcairo/bios/1.htm Apartat del web de l’Ajuntament de Barcelona dedicat al soroll urbà i el seu control i evolució a la ciutat: http://www.bcn.es/mediambient/cat/web/cont_bcn_soroll_presen.htm Apartat del web de l’Ajuntament de Barcelona dedicat a la qualitat de l’aire a la ciutat: http://www.bcn.es/mediambient/cat/web/cont_bcn_aire_presen.htm Campanya de Greenpeace contra el canvi climàtic: http://www.greenpeace.org/espana/campaigns/energ-a Web de les Nacions Unides dedicada al canvi climàtic: http://www.un.org/climatechange Pàgina web de l’Oficina Catalana del Canvi Climàtic: http://mediambient.gencat.net/cat/el_medi/C_climatic/inici.jsp Lloc web de l’IPCC. Permet descarregar lliurement tots els informes d’aquest ampli equip de científics. Estan traduïts al castellà: http://www.ipcc.ch/index.htm Secció dedicada al canvi climàtic del web del Ministeri de Medi Ambient i Medi Rural i Marí: http://www.mma.es/portal/secciones/cambio_climatico Web del programa de les Nacions Unides contra el canvi climàtic: http://www.unep.org/themes/climatechange Sel·lecció de pàgines web generalistes sobre el canvi climàtic (notícies, dades…): http://www.cambio-climatico.com http://www.cambioclimaticoglobal.com Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 83 UNITAT 11 Impactes a l’atmosfera http://www.cambioclimatico.org http://www.bbc.co.uk/climate http://es.wordpress.com/tag/climate-change Pàgina web de la Generalitat de Catalunya sobre la qualitat de l’aire: http://mediambient.gencat.net/cat/el_medi/atmosfera/immissions/inici.jsp Dues pàgines web amb dades sobre la reducció de la capa d’ozó estratosfèric: http://www.theozonehole.com http://www.nasa.gov/vision/earth/environment/ozone_resource_page.html Web de la NASA que fa un seguiment de la reducció de la capa d’ozó estratosfèric: http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov En Youtube es pot trobar una quantitat important de filmacions i animacions sobre els impactes mediambientals a l’atmosfera: Animacions sobre la pluja àcida: http://www.youtube.com/watch?v=hfGx8pF4Rhg http://www.youtube.com/watch?v=1vCDlbn2AR8 (en portuguès) Animació sobre la destrucció de l’ozó estratosfèric: http://www.youtube.com/watch?v=EMeRrGEK8m0 Selecció de 51 vídeos sobre el canvi climàtic: http://www.youtube.com/watch?v=NirEvUCU8JM&feature=PlayList&p=77F31CB09C8829B5&play next=1&index=15 Imatges de boirum fotoquímic en diverses ciutats: http://www.youtube.com/watch?v=5IglDxdmYY8 (Pequín durant els Jocs Olímpics de 2008) http://www.youtube.com/watch?v=5m7UP2Dw9S4 http://www.youtube.com/watch?v=HLq-sxj7xxc (Los Ángeles) Selecció de 39 vídeos, de gairebé una hora de durada, amb lliçons universitàries sobre la contaminació atmosfèrica (en anglès): http://www.youtube.com/watch?v=4AuwG2G_ERU&feature=PlayList&p=F5457B8AE71516CE&in dex=0&playnext=1 DVD Una verdad incómoda, Davis Guggenheim, Paramount, 2006. Documental presentat per Al Gore. Durada: 99 minuts. Web de la pel·lícula: http://www.verdadincomoda.net El día de mañana, Roland Emmerich, 20th Century Fox, 2004. Durada: 126 minuts. 84 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT UNITAT 12 Impactes a la hidrosfera Orientacions didàctiques L’objectiu general d’aquesta unitat és analitzar els efectes nocius (impactes) sobre la hidrosfera com a conseqüència d’algunes activitats humanes. Està organitzada entre blocs: Modificació de la dinàmica fluvial. En primer lloc, es mostren els impactes derivats de la modificació de la dinàmica natural dels cursos d’aigua (construcció d’embassaments, canalització de trams fluvials, transvasaments i sobreexplotació d’aqüífers). En aquest apartat pot ser molt útil analitzar algun exemple concret dels efectes de la construcció d’un embassament, com ara el cas de la presa de les Tres Gorges al curs del Iang-Tsé, les dimensions de la qual han originat importants efectes sobre el medi i la població d’extenses regions de la Xina. Així mateix, pot resultar molt interessant repassar la polèmica suscitada pels diversos projectes de transvasaments a Catalunya (de l’Ebre i, més recentment, del Segre). És molt important, també, que l’alumnat prengui consciència dels problemes que resulten de la sobreexplotació d’aqüífers; en aquest sentit, les activitats 3 i 6 poden ser molt útils. Contaminació de l’aigua. El segon bloc tracta de la contaminació de l’aigua. S’hi fa un repàs de les diverses activitats que generen contaminació, dels contaminants específics i dels seus efectes sobre les aigües i sobre la població. Seria bo analitzar casos històrics d’efectes de contaminants sobre la població (metalls pesants), com el que es presenta en l’activitat 8. I, també, estudiar el problema que suposa la contaminació per purins a Catalunya. Cal remarcar la importància que han adquirit darrerament els índexs biòtics a l’hora d’analitzar la qualitat de les aigües, en detriment d’altres índexs com el ICQA, més basats en paràmetres fisicoquímics i que no donen una informació tan global. Qualitat de l’aigua. En el darrer bloc de la unitat es parla de la qualitat de l’aigua. S’hi introdueix el concepte d’indicadors de qualitat i es fa referència als diferents índexs de qualitat que es poden emprar. Finalment, s’expliquen els processos de depuració i potabilització de l’aigua. Recursos didàctics Bibliografia Cabeza, R., L’aigua, un recurs universal i escàs, Beta, Barcelona, 1997. Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Doménech, X., Química de la hidrosfera. Origen y destino de los contaminantes, Miraguano, Madrid, 1995. Poch, M., Les qualitats de l’aigua, Rubes Editorial, Generalitat de Catalunya, Departament de Medi Ambient, Barcelona, 1999. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 85 UNITAT 12 Impactes a la hidrosfera Bibliografia web En el web de l’Agència Catalana de l’Aigua es pot trobar tota la informació sobre l’aigua a casa nostra: dades diverses (embassaments, conques, consums, demanda...), marc normatiu, planificació, actuacions endegades, mesures d’estalvi, etc.: http://aca-web.gencat.cat/aca/appmanager/aca/aca Pàgina del Ministeri de Medi Ambient i Medi Rural i Marí. Conté totes les dades bàsiques pel que fa al territori espanyol, com la normativa sobre abocaments d’aigües residuals, la prevenció de la contaminació, els mètodes d’avaluació de la qualitat de l’aigua, l’estat dels aqüífers (quantitatiu i qualitatiu), etc.: http://www.mma.es/portal/secciones/aguas_continent_zonas_asoc Pàgina del Ministeri de Medi Ambient i Medi Rural i Marí. Té tota mena d’enllaços relacionats amb l’aigua. L’apartat de vídeos conté una conferència sobre depuració d’aigües residuals molt interessant: http://hispagua.cedex.es/index.php L’hemeroteca de La Vanguardia és de lliure accés i resulta molt útil per trobar-hi notícies relacionades amb el tema que s’està treballant. Es pot buscar per temes concrets i també per dates: http://www.lavanguardia.es/hemeroteca Video de 5 minuts sobre la producció d’aigua potable: http://www.edu3.cat/Edu3tv/Fitxa?p_id=17120 Animacions de depuració i potabilització de l’aigua: http://cienciasnaturales.es/POTABILIZACION.swf 86 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT UNITAT 13 Impactes al sòl Orientacions didàctiques Aquesta unitat té dos blocs ben clars: Els residus. En el primer es defineix el concepte de residu, s’identifica cadascun dels residus que generem i, a partir d’aquest coneixement, s’analitzen els problemes derivats de la la gestió i el tractament de tots aquests residus i els sistemes possibles per fer-hi front d’una manera adequada i sostenible. La contaminació edàfica. El segon bloc tracta del tema de la contaminació edàfica. S’hi examinen les variables que condicionen la degradació del sòl, s’identifiquen els principals contaminants i, finalment, s’estudien l’abast, les causes i les conseqüències dels diversos tipus de contaminació del sòl i dels medis que l’envolten. És important fer un esment molt especial dels residus sòlids urbans, és a dir, els que tots generem diàriament a casa i que representen un altíssim percentatge de les deixalles. En aquest sentit, s’ha d’intentar responsabilitzar l’alumnat pel que fa a la necessitat de minimitzar i valoritzar els residus domèstics. Tothom hauria de prendre consciència dels beneficis de la recollida selectiva de les deixalles, i fer un esforç per contribuir a la millora del medi ambient. Els apartats de la unitat que parlen dels residus forestals, ramaders, miners, de la construcció, etc. són interessants perquè l’alumnat conegui que aquests sectors també generen residus i que requereixen un tractament especial. Un grup molt especial de residus, altament tòxics, són els radioactius provinents de les centrals nuclears o d’altres activitats, dels quals es parla a bastament en la unitat 10. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Coneixement i valoració de la gran quantitat de residus domèstics que generem diàriament en la nostra societat (activitat 1). Presa de consciència del valor de la recollida selectiva de residus per poder-ne fer un tractament posterior i valoritzar-los, és a dir, aprofitar-los totalment o parcialment (activitats 1 i 2). Coneixement dels sistemes de deposició de residus (abocadors, deixalleries i incineradores) i valoració dels pros i els contres en cada cas (activitats 1, 2 i 3). Cerca de dades de recollida selectiva i tractament del residus al lloc on viu l’alumnat, valoració de la seva aplicació i propostes per millorar-la o minimitzar-ne els impactes (activitat 2). Interrelació entre els diferents tipus de residus i els impactes sobre el sòl (activitat 5). Interrelació entre la contaminació del sòl i l’ús abusiu de pesticides, fertilitzants i adobs en terrenys agrícoles i ramaders (activitat 5). Recursos didàctics Bibliografia Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Felipó, T. i Garau, A., La contaminació del sòl: procés de degradació del medi edàfic i de l’entorn, Diputació de Barcelona, Barcelona, 1987. Saña, J. i Soliva, M., El compostatge: procés, sistemes i aplicacions, Diputació de Barcelona, Barcelona, 1987. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 87 UNITAT 13 Impactes al sòl Bibliografia web Web de l’Agència de Residus de Catalunya, en què es pot trobar informació sobre tots els residus municipals i industrials i, també, sobre la seva normativa: http://www.arc-cat.net/ca/municipals/recollidaselectiva Web de l’Ajuntament de Barcelona, dins la campanya BCNeta, en què s’expliquen iniciatives, novetats, informació i respostes a qualsevol pregunta relacionada amb la contribució cívica a la recollida selectiva i al reciclatge de residus: http://w3.bcn.es/V29/Serveis/Noticies/V29NoticiesCtl/0,3185,22130689_23342653_2_1163838 66_0,00.html?accio=detall&accesible=0 Pàgina de l’Àrea Metropolitana de Barcelona amb informació sobre deixalleries (instal·lacions, ubicació, usuaris potencials, residus que s’hi recullen, gestió posterior dels residus, etc.): http://www.deixalleries.com/definicio.php Pàgina molt senzilla sobre els residus urbans, la seva classificació i el percentatge que representen de les deixalles totals; també parla del seu tractament en abocadors, incineradores, plantes de compostatge i del tractament anaeròbic: http://bibliotecnica.upc.es/e-ambit/info/documents/GAD/Eupm/rurbans.htm#4.%20TRACTAMENTS Web que mostra com funciona una incineradora; també explica els problemes relacionats amb els metalls pesants, els furans i les dioxines, i les cendres i escòries (per tant, el control i vigilància de les emissions de les incineracions): http://www.quimica.urv.es/~w3siiq/DALUMNES/99/siiq54/principal.html Document en format pdf de l’Agència de Residus de Catalunya amb nombroses dades estadístiques sobre els residus municipals des de l’any 2007, per fraccions de tipus de RSU, evolució de la generació de residus a casa nostra, de la recollida selectiva i del seu tractament i gestió: http://www.arc-cat.net/ca/publicacions/pdf/estadistiques/val_rm_2006.pdf Visita virtual a la planta de compostatge del Botarell, gràcies a la qual l’alumnat podrà conèixer totes les etapes del procés de compostatge: http://www.gencat.cat/mediamb/ea/virtual/e-botare3.htm Pàgina de Greenpeace amb animacions sobre el funcionament d’una incineradora, amb tots els processos que hi tenen lloc, sota la visió ecologista d’aquesta ONG: http://www.greenpeace.org/raw/content/espana/fungames/animations/visita-una-incineradora-virtua.swf Document en format pdf de la Junta de Residus de Catalunya dedicat als residus especials (dissolvents, pintures, aerosols, reactius de laboratori, etc.), en què s’explica què són, on es generen, com es tracten, les característiques tòxiques de cada tipus i el tractament especial que necessiten: http://www.arc-cat.net/ca/publicacions/pdf/agencia/pquantitat.pdf 88 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT UNITAT 13 Impactes al sòl Pàgina del Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya sobre la gestió dels residus sanitaris, que per la seva potencial perillositat per a la salut humana i ambiental mereixen una gestió especial. En aquesta web hi ha normatives, mètodes de gestió, classificació de tot el que es considera residu sanitari, recomanacions per al personal sanitari, etc.: http://www.gencat.cat/salut/depsalut/html/ca/dir2150/index.html Pàgina web del Ministeri de Medi Ambient i Medi Rural i Marí amb dades estadístiques d’àmbit estatal sobre recollida de residus urbans i residus perillosos i les modalitats de gestió: http://www.mma.es/portal/secciones/calidad_contaminacion/residuos/estadisticas_residuos/index.htm Pàgina web de l’Agència de Residus de Catalunya sobre les causes i els efectes de la contaminació edàfica i que inclou algunes recomanacions sobre pràctiques adequades en aquest sentit: http://www.arc-cat.net/ca/altres/sols/sols-causes.html Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 89 UNITAT 14 Gestió mediambiental Orientacions didàctiques La darrera unitat del llibre mostra una visió global de tots els temes que s’hi ha treballat. El concepte d’ordenació territorial, que ha aparegut en les altres unitats, es pot resumir fàcilment en una frase que l’alumnat ha de tenir clara: maximitzar l’aptitud i minimitzar l’impacte. En el bloc de la gestió del medi ambient es poden aportar diversos exemples quotidians, des dels ajuts per a la instal·lació d’energies alternatives fins a l’aplicació de taxes destinades a lluitar contra la deterioració del medi. És important que els alumnes coneguin els models de gestió ambiental, sobretot el desenvolupament sostenible i el desenvolupament intensiu. En la unitat 8 hi ha exemples d’aplicació d’aquests dos tipus de desenvolupament en l’agricultura (pàg. 175), en la ramaderia (pàg. 178) i en l’explotació forestal (pàg. 180). Es pot ampliar informació sobre l’Agenda 21 local consultant el web del vostre Ajuntament. Les activitats d’avaluació i aplicació més importants d’aquesta unitat són: Gestió sostenible i gestió intensiva en silvicultura i urbanisme a l’hora de concretar la idea de desenvolupament sostenible amb dades numèriques (activitats 8 i 9). Disseny d’una població, una activitat global en què l’alumne ha d’aplicar no tan sols idees relacionades amb l’ordenació territorial, sinó també conceptes apresos en altres unitats, tant de geologia com d’impactes (activitat 3). Recursos didàctics Bibliografia Albridge, D., The Monster Book of Environmental Education, Geo Abstrats Ltd., Londres, 1981. Barragán, J. M., Ordenación, Planificación y Gestión del Espacio Litoral, Oikos-Tau, Barcelona, 1993. Costa, M. i Ferrer, M., Ambientcard, Castellnou Edicions, Barcelona, 2006. Folch, R., Natura: ús o abús. Llibre blanc de la gestió de la natura als Països Catalans, Barcino, Barcelona, 1988. Nuhfer, E. B., Proctor, R. J. i Moser, P. H., Guía Ciudadana de los Riesgos Geológicos, Colegio Oficial de Geólogos de España, Madrid, 1997. Ortega, R. i Rodríguez, I., Manual de Gestión del Medio Ambiente, Fundación Mapfre, Madrid, 1994. Bibliografia web Hi ha un web del Departament de Medi Ambient i Habitatge amb una biblioteca digital (llibres en pdf) en què es pot trobar coses interessants, com la guia pràctica per a la implantació d’un sistema de gestió ambiental a les platges, per exemple: http://mediambient.gencat.cat/cat/el_departament/cdma/bibliotecadigital/gestio_ambiental/inici.jsp 90 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT UNITAT 14 Gestió mediambiental El web del Departament de Medi Ambient i Habitatge conté diverses pàgines sobre gestió ambiental. Podem destacar-ne aquestes: Pàgina sobre sostenibilitat, amb diversos enllaços amb pàgines sobre cimeres i conferències mundials, amb una pàgina sobre el desenvolupament sostenible a Catalunya, etc.: http://mediambient.gencat.cat/cat/el_medi/desenvolupament_sostenible/inici.jsp?ComponentID=1 15443&SourcePageID=5370#1 Pàgina sobre natura, amb enllaços sobre gestió d’espais naturals, gestió forestal, cartografia o prevenció d’incendis, per exemple: http://mediambient.gencat.cat/cat/el_medi/natura/inici.jsp?ComponentID=44411&SourcePageID= 593#1 Pàgina sobre ecoproductes i distintius de garantia de qualitat ambiental: http://mediambient.gencat.cat/cat/empreses/ecoproductes_i_ecoserveis/inici.jsp?ComponentID=72 323&SourcePageID=593#1 Pàgina sobre educació ambiental, amb informació sobre les escoles verdes, una guia d’estudis ambientals o, fins i tot, l’enllaç amb el web de l’Ambibús: http://mediambient.gencat.net/cat/ciutadans/educacio_ambiental/recursosed/escolar/inici.jsp Recursos diversos adaptats per nivells (Primària, ESO i Batxillerat): http://mediambient.gencat.net/cat/ciutadans/educacio_ambiental/recursosed/escolar/inici.jsp Ambienta és una revista ambiental digital que parla de temes d’actualitat: http://www.mma.es/portal/secciones/biblioteca_publicacion/publicaciones/revista_ambienta/index.htm En el web del Ministeri de Medi Ambient i Medi Rural i Marí trobareu molts enllaços relacionats amb temes diversos de gestió ambiental: http://www.mma.es/portal/secciones/biblioteca_publicacion Informació sobre la xarxa Natura 2000 i les zones afectades: http://www.xarxanatura2000.com/home Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 91 Unitat 1 Solucionari 1. Un projecte per millorar a.Impactes: contaminació acústica en la zona del monestir, tala d’arbres i interferència en la dinàmica fluvial. Riscos: trencament de la presa en cas de fort aiguat, o bé risc d’avinguda sobtada, que podria malmetre la maquinària de construcció situada damunt de la llera del riu i posar en perill la vida dels treballadors. Es pot incloure com a risc la contaminació acústica en la zona del monestir, ja que, si bé es tracta d’un tipus de contaminació, l’afectació en humans fa que se la consideri un risc induït. b.Una mesura per evitar el risc de trencament de la presa o d’avinguda sobtada seria construir un pont suportat damunt d’una zona que no es correspongui amb la llera, a les terrasses del riu o bé als marges en general. Aquesta és la tendència actual. Una altra mesura seria en comptes de construir una presa, deixar un petit canal perquè l’aigua pugui circular i treballar a la resta de la llera. Les mesures per evitar la contaminació acústica del monestir serien, per exemple, col·locar pantalles acústiques. La tala d’arbres no es pot evitar, però es podria reforestar la zona de sòl amb poc valor ecològic com a mesura compensatòria. c.El nou traçat de carretera no modifica l’anterior en una longitud continuada de més de 10 quilòmetres. Tampoc no es tala una superfície d’arbres superior a 100 ha. Per tant, no cal una AIA. 2. Els coralls controlen l’escalfament global + + Terra volum del mar a. CO2 atmosfèric + nivell del mar + – superfície dels continents – sedimentació de carbonats + superfície de les plataformes b.Sí, ja que és un diagrama positiu. c.Sí que es pot arribar a tancar, ja que la precipitació dels carbonats al mar resta CO2 a l’atmosfera. El carbonat de calci es forma a partir de la combinació d’àcid carbònic i calci. Aquest àcid carbònic prové de la combinació del CO2 i l’aigua on és dissolt (sigui continental o marina). El CO2 marí prové del CO2 atmosfèric. d.Si les plataformes continentals són més grans, hi haurà més superfície de plataforma lluny del continent, que és on desemboquen els rius que omplen de fang els fons marins. Per tant, lluny de les desembocadures, les aigües seran més netes i afavoriran el creixement de corall. El creixement de corall, per tant, no es contradiu en cap punt del diagrama. 92 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 1 Solucionari 3. La xarxa tròfica d’un bosc mediterrani a. nivell tròfic organismes productors alzina, pi, cirerer d’arboç, flors, marfull consumidors primaris corcs, escarabats i paneroles, mamífers herbívors, papallones i mosques, xinxes, mosques i vespes formadores d’agalles, caragols i llimacs consumidors secundaris mamífers insectívors, insectes carnívors, ocells insectívors, mamífers omnívors consumidors secundaris (superdepredadors) mamífers de presa, ocells de presa b.Si els caçadors maten totes les guineus, les espècies que són les seves preses (mamífers insectívors i herbívors, i ocells insectívors) augmentaran de nombre. c.Si un virus afecta els petits mamífers d’aquest bosc (ratolins, mamífers insectívors i conills), els animals que se n’alimenten, els superdepredadors principalment, disminuiran en nombre. Al mateix temps, les espècies que serveixen d’aliment dels animals afectats pel virus, augmentaran en nombre. d.Una fumigació amb insecticida que eliminés tots els insectes d’aquest bosc també faria desaparèixer aquelles espècies que s’alimenten d’insectes (ocells i mamífers insectívors). Al mateix temps, tots els productors, que serveixen d’aliment a la majoria d’insectes, augmentarien de nombre. e.Un incendi que cremés la vegetació (i que no afectés directament als animals) acabaria provocant també la desaparició d’aquests animals. Primer, els herbívors es quedarien sense aliment i, posteriorment, la resta d’animals. f.Les poblacions més petites corresponen als superdepredadors (ocells i mamífers de presa), ja que els recursos alimentaris de què disposen són molt limitats. Un ocell o un mamífer de presa necessita consumir moltes preses al llarg de la seva vida; per això no n’hi pot haver gaires. g.En canvi, les espècies més abundants seran les de productors, que són la base alimentària de tota la xarxa tròfica. Han de ser molt abundants per poder sobreviure i suportar la depredació de què són objecte. h.Són superdepredadors les aus i els mamífers de presa. 4. Bioacumulació a.Els PCB (bifenils policlorats) han arribat a les aigües dels llacs a partir de les aigües d’escorrentia procedents dels camps de conreu. La pluja «renta» les plantes impregnades amb pesticida i les aigües superficials el porten en dissolució fins al llac. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 93 Unitat 1 Solucionari b. nivell tròfic organismes productors fitoplàncton consumidors primaris zooplàncton i esperlà consumidors secundaris truita de llac americana consumidors secundaris (superdepredadors) gavines c.La quantitat de PCB augmenta des dels productors cap als nivells tròfics superiors. d.Aquest fet és degut al procés de bioacumulació, és a dir que cada organisme del zooplàncton, per exemple, necessita consumir molts organismes del fitoplàncton per sobreviure. Així, cadascuna de les seves preses conté una mica de PCB, que es va acumulant en el zooplàncton a mesura que passa el temps. Aquest fet es repeteix en cada nivell tròfic. e.La concentració de PCB als ous de gavina és 4.960 vegades superior per comparació al fitoplàncton. f.Les espècies més afectades pels efectes tòxics de PCB en el sistema endocrí seran animals com els peixos i les gavines. g.Una solució viable per al problema exposat en aquesta activitat seria minimitzar o evitar l’ús de pesticides, tot utilitzant mètodes de lluita biològica per combatre les plagues dels conreus. 5. La biodiversitat en crisi? a.La informació d’aquesta notícia permet deduir que moltes espècies estan amenaçades d’extinció o, si més no, han vist com la seva població disminuïa al llarg de les darreres dècades. b.La desaparició d’una espècie en qualsevol ecosistema té efectes en els altres éssers vius. Els seus depredadors tenen menys preses, de manera que la seva població pot disminuir o, fins i tot, extingir-se. En canvi, augmenta el nombre de preses, fet que pot provocar l’aparició d’una plaga. c.La regressió de les espècies és deguda principalment a les causes següents: • Destrucció del seu hàbitat. • Captura o mort dels éssers vius per alimentació, col·leccionisme, etc. • Introducció d’espècies exòtiques en els seus ecosistemes. d.Algunes possibles solucions per a cadascuna d’aquestes causes són: • Crear àrees protegides i aconseguir la cooperació entre països per evitar els greus desequilibris econòmics actuals. • Protegir les espècies mitjançant la legislació i aconseguir un desenvolupament econòmic més equilibrat. • Controlar estrictament l’exportació, la comercialització i la tinença d’espècies exòtiques. e.Les mesures de protecció d’algunes espècies comencen a tenir efectes positius, tal com demostra el fet que la població d’alguns animals com l’elefant africà estigui augmentant després d’haver disminuït durant molt de temps. 94 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 1 Solucionari 6. Pluja de preguntes a.Un sistema és un conjunt d’elements relacionats entre si. Alguns exemples poden ser un rellotge mecànic, un ordinador, un ecosistema, un ésser viu o el sistema Terra. b.La Terra es considera un sistema perquè els elements que la formen (atmosfera, hidrosfera, biosfera, geosfera i edafosfera) es troben íntimament relacionats entre si. c. element exemple La comunitat o biocenosi, formada per tots els éssers vius que hi habiten. Està formada per diferents poblacions d’éssers vius, és a dir, pel conjunt d’organismes de cadascuna de les espècies. Éssers vius d’un llac. Inclou les poblacions de truites de llac, insectes aquàtics, joncs, etc. El medi físic o biòtop, integrat per tots els elements no vius de l’ecosistema. Inclou: – El medi, que és el fluid (aire o aigua) que envolta l’ecosistema. – El substrat, que és el suport (roques, sorra, etc.) en què s’estableixen la majoria dels organismes immòbils que habiten l’ecosistema. – Els factors ambientals, que són els paràmetres (temperatura, pH, etc.) que determinen les característiques fisicoquímiques de l’ecosistema. L’aigua (medi), els sediments del fons (substrat), els diferents paràmetres fisicoquímics que caracteritzen el llac (concentració d’oxigen, temperatura de l’aigua, corrents, balanç hídric, etc.). Les interaccions entre el medi físic i els éssers vius, i també entre els éssers vius, tant si són de la mateixa espècie com si pertanyen a espècies diferents. Les relacions tròfiques i d’altres tipus entre i dins de les espècies del llac, la interacció entre els factors ambientals i les espècies que hi viuen. d.Els factors ambientals actuen com a efectors de la selecció natural sobre les poblacions d’organismes. D’aquesta manera, fomenten que l’evolució de les espècies origini adaptacions cada cop més eficients davant dels factors ambientals presents en cada ecosistema. e. nivell tròfic exemple per què hi pertany? productors alga d’un llac És un organisme autòtrof fotosintètic, ja que fabrica substàncies orgàniques per nodrir-se i construir el seu cos a partir de substàncies inorgàniques del medi (diòxid de carboni, aigua i sals minerals). consumidors primaris capgròs És un organisme heteròtrof, és a dir, que requereix nodrir-se de matèria orgànica ja formada, que obté dels productors. consumidors secundaris serp d’aigua És un organisme heteròtrof que es nodreix de consumidors primaris. bacteri heteròtrof del fons És un organisme heteròtrof que es nodreix descomponent la matèria orgànica dels éssers dels altres nivells tròfics quan moren. descomponedors f.El carboni segueix un cicle, ja que és captat del medi pels productors i després circula a través dels diferents nivells tròfics fins que, finalment, els descomponedors el retornen al medi. El carboni, i la matèria en general, segueix un cicle en els ecosistemes. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 95 Unitat 1 Solucionari L’energia, en canvi, procedeix de la llum solar o dels compostos inorgànics reduïts del medi i és transformada pels productors en energia química dins de les molècules orgàniques. Els organismes de les resta de nivells tròfics l’obtenen dels seus aliments. A cada pas hi ha pèrdues en forma de calor, i cada nivell tròfic n’utilitza una bona part per als seus processos vitals. Per tot plegat, es va perdent energia a mesura que circula per l’ecosistema retornant en forma de calor al medi extern. L’energia, doncs, segueix un flux en els ecosistemes. g.Les principals causes d’alteració dels ecosistemes són: • Explotació directa dels humans. La captura d’animals i plantes per utilitzar-los com a aliments, com a ingredients per a medicaments o com a mascotes ha provocat l’extinció de diverses espècies i amenaça seriosament moltes altres. • Destrucció dels hàbitats. Molts ecosistemes són perjudicats per activitats com ara la tala d’arbres, la urbanització, la pluja àcida, la contaminació de les aigües o l’aire, etc. Aquesta circumstància provoca la regressió o, fins i tot, l’extinció de les espècies que hi viuen. • Introducció d’espècies exòtiques. La introducció accidental o intencionada d’una espècie que no és pròpia d’un determinat ecosistema (per això l’anomenem exòtica) pot provocar greus alteracions en diverses espècies, ja que s’incorpora a la xarxa tròfica de l’ecosistema i n’altera l’equilibri. Els efectes que provoquen en els ecosistemes les alteracions causades per activitats humanes són: • Pèrdua de biodiversitat. • Menor capacitat de regulació davant els canvis. • Menys complexitat estructural i de la xarxa tròfica. • Menys biomassa (quantitat total de matèria viva). • Més producció neta de matèria orgànica en els diferents nivells tròfics. h.Les catàstrofes es poden definir com a processos en què es produeix un alliberament d’energia molt gran en poc temps. Sens dubte, les catàstrofes es produeixen de forma contínua al llarg del temps; això sí, com més intensa és una catàstrofe més gran és el seu període de retorn. iLa perillositat, referida a les inundacions, fa referència a la freqüència en què es donen aquests fenòmens quan adquireixen caràcter destructiu (període de retorn). j.El període de retorn és només un valor mitjà, i no és pas una predicció del moment exacte en què es produirà una catàstrofe. k. mesures preventives Una llei que prohibeixi construir en zones pròximes a les valls. Educar la població perquè sigui conscient del risc que suposa viure a prop d’un volcà. 96 mesures correctores Construir dics a les valls per endegar les colades de lava. Desviar una vall que passi prop d’un nucli de població. Col·locar un sistema d’alarma per avisar quan baixi una colada de lava. Establir mecanismes de rec per refredar possibles colades de lava que baixin per les valls. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 1 Solucionari l. recursos renovables recursos no renovables les aigües termals de Caldes de Malavella, els dipòsits de carbó a Rússia el sòl d’una muntanya a Catalunya, un aqüífer confinat sota el Sàhara, la fusta d’eucaliptus a Galícia m.La finalitat d’una AIA és que tota obra nova d’una certa importància que es dugui a terme minimitzi l’impacte que comporta per al medi. L’obligatorietat de fer-la, per llei, garanteix uns danys ambientals mínims. n.Les fases d’una AIA són: 1. Es presenta el projecte a l’Administració. 2. L’Administració fa públic el projecte i obre una fase de consultes perquè els afectats es puguin queixar (presentar al·legacions). 3. L’Administració recull les al·legacions dels afectats. 4. El promotor elabora una sèrie de mesures per minimitzar o compensar les queixes dels afectats. 5. L’Administració recull les modificacions i mesures que adoptarà el promotor i dóna o no via lliure al projecte. o.Un projecte d’integració ambiental serveix per recuperar un espai malmès, amb importants impactes. p.Augmentar o aprofitar al màxim els recursos i reduir o minimitzar riscos i impactes. q.Promocionar les energies alternatives i establir quotes de contaminació per països, de manera que se sancionin els que les sobrepassin. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 97 Unitat 2 Solucionari 1. Els climogrames: una forma gràfica de representar el clima d’un indret 45 180 40 160 35 140 40 80 35 70 30 120 30 60 25 100 25 50 20 80 20 40 15 60 15 30 10 40 10 20 5 20 5 10 0 0 0 G F m A m J JL A s O n d 0 G F m A m J JL A s O n d 40 320 35 280 30 240 25 200 20 160 15 temperatura (ºC) Bombai (Índia) precipitacions (mm) temperatura (ºC) iquitos (Perú) 600 550 500 450 40 400 35 350 30 300 25 250 20 200 120 15 150 10 80 10 100 5 40 5 0 0 0 G F m A m J JL A precipitacions (mm) 200 50 temperatura (ºC) Barcelona (Espanya) precipitacions (mm) temperatura (ºC) Vigo (Espanya) s O n d precipitacions (mm) a. 50 0 G F m A m J JL A s O n d b. Iquitos (Perú) Taula: observatori 3. Tipus de clima: equatorial. Característiques: temperatures altes tot l’any. Pluges abundants i regulars. Temperatura mitjana anual: 26 °C. Precipitacions anuals: 2.613 mm. Bombai (Índia) Taula: observatori 4. Tipus de clima: tropical estacional. Característiques: temperatures altes amb poques variacions al llarg de l’any. Hi ha una estació seca i una estació plujosa. Temperatura mitjana anual: 26,9 °C. Precipitacions anuals: 1.842 mm. 98 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 2 Solucionari Vigo (Espanya) Taula: observatori 2. Tipus de clima: temperat humit (atlàntic). Característiques: temperatures suaus que segueixen el cicle estacional. Pluges abundants i regulars tot l’any. Temperatura mitjana anual: 15 °C. Precipitacions anuals: 1.338 mm. Barcelona (Espanya) Taula: observatori 1. Tipus de clima: temperat d’estiu sec (mediterrani). Característiques: hiverns suaus i estius calorosos. Pluges no gaire abundants i força irregulars, especialment durant la tardor i la primavera. Temperatura mitjana anual: 16,4 °C. Precipitacions anuals: 623 mm. 40 80 35 70 30 60 25 50 20 40 15 30 10 20 5 10 0 precipitacions (mm) temperatura (ºC) santa Cruz (argentina) 0 G F m A m J JL A s O n d c.En els climogrames anteriors o bé hi havia una constància en els paràmetres com en el cas d’Iquitos o uns canvis estacionals amb més calor els mesos centrals de l’any i més fred en els extrems. En aquest cas, els mesos més freds són els centrals. Es tracta d’una localitat de l’hemisferi sud, on les estacions de l’any van al revés del que estem acostumats. d.A Sydney (Austràlia) o Ciutat del Cap (Sud-àfrica), per exemple, passaria el mateix perquè són localitats de l’hemisferi sud. e.Es tracta d’un clima amb variacions tèrmiques estacionals sense valors gaire extrems; per tant, és un clima temperat. Les pluges són escasses (155 mm). Seria un clima semiàrid. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 99 Unitat 2 Solucionari 2. Mosaic de climes núm. de climograma localitat tipus de clima règim tèrmic règim pluviomètric 1 Brest temperat humit Temperatures suaus però amb variacions estacionals. Precipitacions abundants i molt regulars al llarg de l’any pel pas constant de depressions subpolars. 2 Iquitos equatorial Temperatures altes tot l’any. Precipitacions abundants i regulars sota la influència de les baixes pressions equatorials. 3 Roma temperat d’estiu sec Estius calorosos, i hiverns suaus. Estiu sec. Precipitacions no gaire importants i irregulars que depenen directament o indirecta de les depressions subpolars. 4 Addis Abeba (2.500 m) (*) tropical estacional Temperatures altes amb poques variacions al llarg de l’any. Estació de les pluges causada per l’apropament de les baixes pressions equatorials. Estació seca sota el domini dels anticiclons dels 30º. 5 Upernavik polar Temperatures amb variacions estacionals però baixes tot l’any. Precipitacions escasses pel domini de l’anticicló polar. 6 Karatxi estepari (subtropical) Grans oscil·lacions diàries i estacionals. Estius molt calorosos. Precipitacions escasses per la constant influència dels anticiclons subtropicals. 7 Dawson continental sense estació seca Variacions estacionals i forts contrastos tèrmics. Precipitacions abundants i regulars causades per les depressions subpolars. Darwin tropical estacional (estació seca curta) Temperatures altes tot l’any. Precipitacions abundants i regulars sota la influència de les baixes pressions equatorials. Breu estació seca durant el domini dels anticiclons subtropicals. 8 (*) En aquest cas s’indica l’altitud de la localitat per entendre que classifiquem el seu clima com a tropical, malgrat que les temperatures no són gaire elevades. 3. Cultures humanes, biomes i climes: tres àmbits estretament relacionats La correlació entre aquests tres àmbits és la següent: 100 clima bioma cultura humana tradicional temperat d’estiu sec bosc mediterrani mediterranis equatorial selva plujosa ianomamis tropical estacional sabana massais semiàrid estepa berbers desèrtic desert tuaregs temperat humit bosc caducifoli holandesos temperat d’hivern sec estepa rajasthanis indis continental sense estació seca taigà samoiedes continental amb hivern sec praderia mongols de tundra tundra samis polar casquet polar inuits Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 2 Solucionari 4. Arbres, registres de taques solars i geleres: testimonis del clima del passat a.Com més carboni 14 hi ha a les plantes (gràfic 1), més taques té el Sol (gràfic 2). Com més taques té el Sol (gràfic 2), menys avancen les geleres (gràfic 3). Com més carboni 14 hi ha a les plantes (gràfic 1), menys avancen les geleres (gràfic 3). b.Perquè les taques són zones més «fredes», però acompanyant-les sempre hi ha zones més brillants del que és habitual i, en conjunt, com més taques hi ha, més actiu està el Sol. c.Això fa que el clima terrestre sigui més càlid, perquè arriba més radiació. d.Un retrocés de les geleres indica un escalfament del clima, perquè en augmentar les temperatures hi haurà menys gel acumulat. e.Qualsevol d’aquests gràfics pot servir per conèixer el clima del passat: com més carboni 14 hi ha, més càlid és el clima. Com més taques té el Sol, també hi ha un clima més càlid. Un avanç de les geleres indicarà un refredament. f.El límit de les dades aportades pel carboni 14 arriba fins al moment en què hi ha restes vegetals per analitzar (arbres vells, restes construïdes amb fusta, etc.). En el cas de les taques solars, el límit és marcat pels registres existents, els més antics dels quals coincideixen amb els inicis de l’astronomia (antic Egipte). Les restes de l’activitat de les geleres poden arribar molt més enllà en el temps, ja que si no hi ha alteracions geològiques es poden conservar durant milions d’anys. 5. A quin tipus i subtipus de clima pertanyen aquests climogrames? a. núm. de climograma 1 2 3 4 domini mediterrani mediterrani mediterrani mediterrani tipus climàtic pirinenc continental prelitoral prepirinenc subtipus climàtic justificació occidental Les precipitacions mitjanes es troben entre 1.000 i 1.300 mm, amb un màxim estival i un mínim a l’hivern. La temperatura mitjana se situa entre 2 i 9 ºC, amb oscil·lacions mitjanes entre 13 i 16 ºC. subhumit o central Les precipitacions mitjanes es troben entre 550 i 700 mm, amb un mínim a l’hivern. La temperatura mitjana se situa entre 12 i 14 ºC, amb oscil·lacions mitjanes entre 17 i 20 ºC. central Les precipitacions mitjanes es troben entre 600 i 900 mm, amb un màxim a la tardor. La temperatura mitjana se situa entre 11 i 15 ºC, amb oscil·lacions mitjanes entre 15 i 18 ºC. occidental Les precipitacions mitjanes es troben entre 650 i 900 mm, amb un màxim estival i un mínim a l’hivern. La temperatura mitjana se situa entre 9 i 12 ºC, amb oscil·lacions mitjanes entre 16 i 19 ºC. b.El règim tèrmic de Ransol es pot explicar principalment per la seva altitud (1.745 m). Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 101 Unitat 2 Solucionari c.L’amplitud tèrmica és major a Talarn que a Sabadell per la seva continentalitat, és a dir, perquè és a més distància del mar. d.Tal com s’explica a la darrera columna del gràfic anterior, el règim pluviomètric dels quatre climogrames és diferent. Aquestes diferències són degudes a la distància respecte del mar i al relleu de cada zona. A les zones pirinenques i prepirinenques, la formació de tempestes durant l’estiu afavoreix un màxim pluviomètric en aquesta estació. Al Prelitoral, en canvi, la influència marítima del Mediterrani afavoreix que aquest màxim es produeixi durant la tardor. e.Perquè té un relleu força complex, amb nombroses serres amb orientacions també diferents. 6. El mínim de Maunder a.El mínim de Maunder consisteix en una desaparició total de les taques solars durant unes quantes dècades. b.Una hipòtesi molt plausible sobre les causes de la Petita Edat de Gel és una reducció de l’activitat solar, tal com demostren la desaparició total de les taques solars. Per formular la hipòtesi amb els temps verbals adequats caldria redactar aquest text de la manera següent: «Potser si l’activitat solar es va reduir, la Terra va rebre menys radiació i les temperatures van ser inferiors a les habituals». c.El nombre de taques solars influeix en la temperatura de la Terra perquè les taques són zones més «fredes», però acompanyades de zones més brillants i molt més actives del que és habitual. En conjunt, com més taques hi ha, més actiu és el Sol. d.La tendència normal en el nombre de taques que presenta el Sol oscil·la periòdicament. Cada 11 anys aproximadament es produeix un cicle complet amb un màxim i un mínim de taques. Això es pot deduir observant el gràfic del nombre de taques fora del període del mínim de Maunder. e.Els altres factors que podem alterar el clima terrestre són: Factors astronòmics • Alineacions planetàries. Poden generar alteracions en l’òrbita de la Terra fent variar la quantitat d’energia solar incident. • Els cicles orbitals terrestres. Són canvis cíclics en l’òrbita que segueix la Terra al voltant del Sol (amb una periodicitat de 100.000 anys), canvis en la inclinació de l’eix de rotació i variacions en el moment en què la Terra està en la posició del punt de màxima aproximació al Sol. Tots ells generen canvis en l’energia solar incident. • Impactes de meteorits. Causen refredaments sobtats i breus del clima terrestre a causa de la pols en suspensió a l’aire. Factors geològics • Posició de les terres emergides. Com més repartides per la superfície del planeta es troben les terres emergides, menors són les oscil·lacions tèrmiques i l’aridesa. 102 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 2 Solucionari •E rupcions volcàniques catastròfiques. Primer, generen un refredament a causa de la menor energia incident per les cendres en suspensió i les bromes sulfúriques (formades per la combinació del diòxid de sofre amb el vapor d’aigua atmosfèric), però, després, provoquen un escalfament per increment de l’efecte d’hivernacle (augment de la quantitat de CO2). • Canvis d’intensitat i polaritat en el camp magnètic terrestre. Com més dèbil és el camp magnètic (el qual bloqueja part dels raigs còsmics i solars), més càlid és el clima global terrestre. Factors antropogènics. Les activitats humanes causen un increment de l’efecte d’hivernacle, fet que provoca un augment de les temperatures mitjanes i l’alteració dels patrons pluviomètrics (més precipitacions en alguns indrets i menys en d’altres). 7. Pluja de preguntes a.L’atmosfera està formada per les capes següents: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera i exosfera. La composició en els 100 primers quilòmetres (homosfera) és: nitrogen 78 %, oxigen 20,9 %, argó 0,9 % i diòxid de carboni 0,05 %. b.Les funcions de l’atmosfera són: • Filtrar les radiacions solars nocives. • Evitar grans contrastos tèrmics. • Impedir la caiguda constant de material còsmic (meteorits). • Contenir el diòxid de carboni necessari perquè les plantes puguin dur a terme el procés fotosintètic. • Contenir l’oxigen necessari per als organismes respiradors. • Completar el cicle de l’aigua. Si no hi hagués atmosfera: • Una gran quantitat de raigs ultraviolats solars arribaria a la superfície terrestre. • Hi hauria temperatures extremes. • Caurien molts meteorits sobre la superfície terrestre. • No existirien organismes fotosintètics per la manca de diòxid de carboni. • No existirien organismes respiradors per la inexistència d’oxigen. • La Terra perdria l’aigua, que s’evaporaria cap a l’espai exterior. c.L’efecte d’hivernacle és un procés energètic pel qual alguns gasos atmosfèrics (diòxid de carboni, vapor d’aigua, metà, etc.) tornen a emetre part de l’energia calorífica que la superfície del planeta perd. Això permet l’existència d’unes temperatures més elevades del que es podria esperar. Si aquest efecte s’incrementa, hi haurà un escalfament global i altres canvis en el sistema climàtic (alteracions dels règims pluviomètrics, augment de la freqüència dels fenòmens atmosfèrics extrems, etc.). d.La Terra està en equilibri tèrmic perquè emet a l’espai tanta energia com rep. L’albedo és la quantitat d’energia reflectida per la Terra i es tracta, per tant, d’un dels components de l’energia emesa per la Terra. El seu valor mitjà és del 28 %, però depèn de les característiques de cada superfície (la neu té molt més albedo que el mar, per exemple). Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 103 Unitat 2 Solucionari e.El clima és l’estat ideal i mitjà del temps atmosfèric, definit pels paràmetres meteorològics normals, que s’enregistren en un indret i un període de temps determinat (mes, estació o any). Les variacions de l’estat de l’atmosfera que es donen en un indret i en períodes de temps curts, en canvi, és el que anomenem temps atmosfèric. Així, per exemple, quan ens referim a una temperatura enregistrada un determinat dia en un indret o d’un fenomen atmosfèric que ha tingut lloc, fem referència al temps atmosfèric. Per referir-nos al clima, hem d’esmentar com acostuma a comportar-se l’atmosfera en un determinat període de temps. Pel que fa al mes de gener, per exemple, podem dir que a Catalunya acostuma a ser sec i fred. f. Els factors que poden provocar canvis en el clima terrestre són: • Factors astronòmics (canvis en l’activitat solar, canvis en l’òrbita terrestre, oscil·lacions en l’eix de rotació terrestre o interposició de núvols de pols còsmica davant del Sol). • Erupcions volcàniques. • Posició i estructura dels continents. • Alteracions del camp magnètic terrestre. • Canvis de la composició de l’atmosfera causades per les activitats humanes. g.Els factors que influeixen en el clima d’un indret són: • Distància respecte del mar. Com més a prop del mar, menys oscil·lacions tèrmiques es produeixen. La presència de corrents marins càlids o freds també pot tenir una important influència en el clima. • Altitud. Les zones elevades són més fredes, amb vents més intensos i més radiació solar. La presència de muntanyes afavoreix les precipitacions. • Orientació. Els vessants de les muntanyes encarats al sud reben més insolació i tenen temperatures més altes que els vessants encarats al nord. • Humanització. Les zones urbanes o molt industrialitzades pateixen alteracions locals del clima perquè es comporten com illes de calor durant les nits, tenen precipitacions més abundants, menys radiació solar, un aire més sec i vents més variables en direcció i intensitat. • Latitud. Les temperatures mitjanes disminueixen a mesura que ens allunyem de l’Equador. h.La distribució dels diferents climes al món és determinada per la distribució dels centres de pressió i les seves variacions estacionals. Els principals tipus de clima que hi ha a la Terra són els representats a la taula següent: 104 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 2 Solucionari clima règim tèrmic règim pluviomètric equatorial (tropical de selva plujosa) Temperatures altes tot l’any. Pluges abundants i regulars sota la influència de les baixes pressions equatorials. tropical estacional (sabana i boscos tropicals) Temperatures altes amb poques variacions al llarg de l’any. Estació de les pluges causada per l’apropament de les baixes pressions equatorials. Estació seca sota el domini dels anticiclons dels 30º. estepes tropicals i subtropicals Temperatures altes amb poques variacions al llarg de l’any. Amb estacions a les zones subtropicals. Estació de les pluges molt curta i irregular, causada per l’apropament de les baixes pressions equatorials. Estació seca llarga sota el domini dels anticiclons dels 30º. desèrtic (tropical, subtropical i de latituds mitjanes) Grans oscil·lacions tèrmiques diàries i estacionals. Estiu molt calorós. Pluges molt escasses per la constant influència dels anticiclons subtropicals. semiàrid (estepes de latituds mitjanes) Variacions tèrmiques estacionals més o menys importants segons la latitud. Pluges escasses, també influïdes pels anticiclons subtropicals. temperat humit (marítim de costes occidentals d’estiu fresc) Temperatures suaus però amb variacions estacionals. Precipitacions abundants i molt regulars al llarg de l’any pel pas constant de depressions subpolars. temperat d’hivern sec (subtropical humit d’estiu càlid) Estius calorosos i hiverns suaus. Plujós a l’estiu. Sec a l’hivern pel domini de l’anticicló subtropical. temperat d’estiu sec (mediterrani o subtropical d’estiu sec) Estius calorosos i hiverns suaus. Estiu sec. Precipitacions no gaire importants i irregulars que depenen directament o indirectament de les depressions subpolars. continental sense estació seca Variacions estacionals i forts contrastos tèrmics. Precipitacions abundants i regulars causades per les depressions subpolars. continental amb hivern sec Hivern molt fred. Variacions estacionals amb forts contrastos. Hivern sec pel domini de l’anticicló siberià. La resta de l’any, precipitacions moderades causades per les depressions subpolars. tundra i subàrtic Estiu curt i fresc. Hivern llarg i fred. Precipitacions moderades sota la influència de les depressions subpolars. polar (glaç perpetu) Temperatures amb variacions estacionals però baixes tot l’any. Escasses pel domini de l’anticicló polar. climes de muntanya (terres altes sense diferenciar) Temperatures fredes. Precipitacions abundants però irregulars geogràficament. i.Catalunya té una gran diversitat climàtica a causa del seu relleu complex. Bàsicament, s’hi poden trobar dos tipus de clima: l’oceànic (temperat humit) i el mediterrani (temperat d’estiu sec). D’aquest segon, se’n poden diferenciar cinc zones (litoral, prelitoral, continental, prepirinenc i pirinenc) dins de les quals hi ha 14 subtipus de clima en total. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 105 Unitat 2 Solucionari j.Un viatge des de la Terra del Foc fins a Terranova seguint la costa atlàntica travessaria zones amb els climes següents: 106 núm. d’ordre tipus de clima règim tèrmic règim pluviomètric 1 tundra Estiu curt i fresc. Hivern llarg i fred. Precipitacions moderades sota la influència de les depressions subpolars. 2 semiàrid (estepes de latituds mitjanes) Variacions estacionals importants. Precipitacions escasses influïdes pels anticiclons subtropicals. 3 desèrtic de latituds mitjanes Grans oscil·lacions diàries i estacionals. Estiu molt calorós. Precipitacions molt escasses a causa de la influència constant dels anticiclons subtropicals. 4 temperat d’hivern sec (subtropical humit d’estiu càlid) Estius calorosos i hiverns suaus. Estius plujosos i hiverns secs a causa del domini de l’anticicló subtropical. 5 tropical estacional (sabanes i boscos tropicals) Temperatures altes amb poques variacions al llarg de l’any. Estació de les pluges causada per l’apropament de les baixes pressions equatorials. Estació seca sota el domini dels anticiclons dels 30º. 6 equatorial (tropical de selva plujosa) Temperatures altes tot l’any. Precipitacions abundants i regulars sota la influència de les baixes pressions equatorials. 7 estepes tropicals i subtropicals Temperatures altes amb poques variacions al llarg de l’any. Amb estacions a les zones subtropicals. Estació de les pluges molt curta i irregular, causada per l’apropament de les baixes pressions equatorials. Estació seca llarga sota el domini dels anticiclons dels 30º. 8 temperat d’hivern sec (subtropical humit d’estiu càlid) Estius calorosos i hiverns suaus. Estius plujosos i hiverns secs deguts al domini de l’anticicló subtropical. 9 continental sense estació seca Variacions estacionals i forts contrastos tèrmics. Precipitacions abundants i regulars causades per les depressions subpolars. 10 continental amb hivern sec Hivern molt fred. Variacions estacionals amb forts contrastos. Hivern sec pel domini de l’anticicló siberià. Precipitacions moderades la resta de l’any causades per les depressions subpolars. 11 subàrtic Estiu curt i fresc. Hivern llarg i fred. Precipitacions moderades sota la influència de les depressions subpolars. 12 tundra Estiu curt i fresc. Hivern llarg i fred. Precipitacions moderades sota la influència de les depressions subpolars. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 3 Solucionari 22 1.000 20 900 18 12 500 10 400 8 6 200 4 100 2 0 0 18 20 22 24 hores 0 2 4 6 8 10 12 14 16 16 700 14 600 12 500 10 400 8 300 6 200 4 100 2 0 0 2 4 6 8 80 70 temperatura (ºC) 90 16 14 100 20 90 18 80 16 12 60 10 70 14 50 12 40 10 60 50 6 40 8 30 30 6 4 20 2 10 20 4 0 2 4 6 8 10 12 14 16 10 2 0 18 20 22 24 hores 0 0 2 4 6 8 700 70 600 60 500 50 400 40 300 30 200 20 100 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 10 febrer 2002 0 18 20 22 24 hores radiació (w/m2) 80 800 0 18 20 22 24 hores 10 juliol 2002 humitat (%) 10 febrer 2002 10 12 14 16 100 1.000 900 90 800 80 700 70 600 60 500 50 400 40 300 30 200 20 100 10 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 humitat (%) 8 0 0 18 20 22 24 hores 10 juliol 2002 humitat (%) temperatura (ºC) 10 febrer 2002 10 12 14 16 humitat (%) 300 800 temperatura (ºC) 14 700 radiació (W/m2) 16 temperatura (ºC) 800 600 radiació (w/m2) a. radiació (W/m2) 1. Correlació de paràmetres meteorològics 0 18 20 22 24 hores 10 juliol 2002 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 107 Unitat 3 Solucionari b.Com major és la radiació solar, més altes són les temperatures, ja que aquesta radiació escalfa el terra i transmet l’energia calorífica en forma de radiacions infraroges a l’aire, tot escalfant-lo. c.Hi ha importants variacions al llarg dels mesos de l’any en relació amb la radiació solar. Durant l’hivern, aquest paràmetre assoleix els seus valors mínims (menys hores de sol, angle d’incidència menor respecte l’horitzontal de l’angle i més nuvolositat) i a l’estiu els màxims. No a totes les zones de la Terra es produeixen aquests canvis amb la mateixa intensitat: com més cap al pol, més acusats són aquests valors, i com més cap a l’Equador, menys. d.La humitat disminueix en augmentar la temperatura. Igualment, la humitat disminueix en augmentar la radiació. e.El 10 de juliol de 2000 hi va haver més nuvolositat perquè en les hores centrals del dia hi va haver descensos importants de la radiació tot i que era ple estiu. f.El vent pot fer-se més intens com més forta és la radiació solar, però en les dades represen­ tades no es veu cap relació directa entre aquests dos paràmetres. El vent té relació amb la radiació solar, ja que com més intensa és aquesta, més diferències tèrmiques es poden donar entre diferents zones, i més intensos poden ser els vents. D’altra banda, les precipitacions convectives com la que va tenir lloc el 10 de juliol de 2000 també poden originar fortes ràfegues de vent a causa de la davallada d’aire fred que generen. g.El dia 10 de juliol de 2000, la precipitació va ser en forma de pluja perquè les temperatures van ser elevades. Va tenir un caràcter intens perquè les quantitats es van recollir en un període curt de temps. h.La precipitació va fer disminuir la temperatura i augmentar la humitat. Al mateix temps, i a conseqüència de la nuvolositat, la radiació també va disminuir molt. 2. Els mapes meteorològics, una eina bàsica per predir el temps a.Lisboa: 1.012-1.016 mb; Roma: 1.020 -1.024 mb; Viena: 1.028 mb. b.París i vaixell X: vents del S moderats; Oslo: vent del SE bastant intens; vaixell Y: vent del NO bastant intens. c.Les temperatures tendeixen a pujar a Oslo, Viena, Roma, Barcelona, París, Londres i al vaixell X. Tendeixen a baixar a Lisboa, Madrid i el vaixell Y. Es mantindran estables al vaixell Z. d.Els vaixells X i Y són els que trobaran el mar més mogut ja que es troben en zones on bufa vent moderadament intens. El vaixell Z, en canvi, es troba en una zona anticiclònica on els vents són fluixos i el mar estarà encalmat. e.A París i a Oslo, la pressió tendeix a disminuir ja que s’està apropant un centre de baixes pressions. En canvi, al vaixell Y, el centre de la depressió ja ha passat a prop i, malgrat que pot haverhi una nova depressió que no veiem al mapa, momentàniament la pressió tendirà a pujar. f.L’observatori on es més probable que s’enregistri boira és el del vaixell Z, ja que es troba en una zona anticiclònica i amb vents fluixos. Oslo i Viena també es troben en zones d’alta pressió, però hi ha vents del sud. Podrien registrar boires però menys persistents. 108 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 3 Solucionari g.A París, molt probablement, ja hi plou perquè hi està passant un front càlid. En aquest cas, hi haurà pluges suaus o plugims. Durant les properes hores, Barcelona, Alger i el vaixell Y es veuran afectats per un front fred i s’espera que es produeixin xàfecs o tempestes. En tots dos casos, el tipus de precipitació depèn del tipus de front que la produeix. Finalment, Madrid i Londres, com que es troben a prop del centre de baixa pressió, també poden registrar precipitacions de tipus xàfec o tempesta. h. • Oslo, Roma i Viena. Temperatures en ascens, vents del sud, cels que a poc a poc s’aniran ennuvolant. • Barcelona, vaixell Y i Alger. Pluges tempestuoses o xàfecs en les immediates hores. Posteriorment, es produirà un descens de les temperatures i un gir dels vents cap al nord. El temps continuarà inestable, sobretot a Barcelona, pel pas del centre de la depressió. • París. Les pluges continuades donaran pas a cels més clars, però amb una atmosfera encara inestable per la proximitat de la depressió. • Londres. Temps bastant estable per la situació entre una depressió i l’anticicló. Els vents, poc intensos, del sud i les temperatures amb tendència a pujar. • Lisboa. El temps millorarà. Els vents seran suaus. Al final del dia poden començar a aparèixer alguns núvols alts (el front càlid estarà més a prop). • Vaixell X. Els cels es taparan i el temps començarà a ser inestable per l’aproximació de la depressió. Els vents continuaran bufant del sud i les temperatures tendiran a pujar. • Vaixell Z. Hi haurà alguns núvols alts (passarà la cua d’un front càlid), però el temps continuarà estable. Temperatures sense canvis. 3. Mosaic de situacions meteorològiques mapa tipus de situació a Catalunya fenòmens atmosfèrics associats a entrada d’aire continental europeu (gregal) Onada de fred a Catalunya, però sense precipitacions. Entrada d’aire siberià. c ponentada Nuvolositat alta o mitjana però sense precipitacions excepte a la Vall d’Aran i zones properes. Temperatures més altes del que és habitual a la costa i al prelitoral. d entrada d’aire del nord (tramuntana) Onada de fred. Vents molt forts del nord. Precipitacions només al Pirineu. b situació anticiclònica Temps estable. Inversions tèrmiques. Boires a les valls i fondalades (planes de Lleida, vall de l’Ebre i Depressió Prelitoral) f llevantada Vents d’origen marítim. Humitats altes, precipitacions intenses especialment a les zones properes al litoral. Oscil·lacions tèrmiques mínimes amb temperatures suaus. e inestabilitat general Inestabilitat amb tempestes a tot el territori. Possibilitat de xàfecs torrencials a la costa. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 109 Unitat 3 Solucionari 4. Aire i aigua: la dissolució que ens envolta a.Podem afirmar que quan augmenta la temperatura d’una massa d’aire, aquesta cada cop accepta més quantitat d’aigua en forma de vapor. Per això, en augmentar la temperatura també augmenta el valor de saturació. b.El solut d’aquesta dissolució és el vapor d’aigua i el dissolvent és l’aire. c.Si l’aire a 3 ºC conté 5 g/m3 de vapor d’aigua, per calcular la humitat relativa, hem de dividir aquest valor entre el màxim (valor de saturació) que pot contenir l’aire a aquella temperatura (valor que és indicat per la gràfica). En aquest cas, tots dos valors coincideixen i el resultat és 100 %: 5g / m3 5g / m3 · 100 = 100 % 5g / m3 (valor de saturació a 10 ºC) humitat absoluta (g/m3) temperatura (°C) humitat relativa (%) 5 3 100 10 35 25 16 31 50 16 24 70 d. augment humitat relativa: disminució disminució humitat relativa: augment temperatura e.Quan estenem la roba s’eixuga perquè l’aigua líquida es converteix progressivament en vapor, que va a l’atmosfera. f.Perquè això passi, la humitat com a màxim ha de ser del 99 %. Si el valor és del 100 %, no s’eixugarà perquè no s’evaporarà cap molècula d’aigua líquida. Com més baix sigui el valor de la humitat, més ràpidament s’eixugarà la roba. g.L’aire s’ha anat refredant a poc a poc a mesura que avançava el vespre (sense radiació solar). En disminuir la temperatura, la humitat ha anat augmentar progressivament fins a assolir el valor de saturació (100 %). h.Quan una massa d’aire en moviment topa amb la muntanya de Montserrat, es veu obligada a ascendir. En guanyar altura, l’aire es refreda i la seva humitat va augmentant fins que s’assoleix el valor de saturació i es formen els núvols. Aquest procés es produirà amb més probabilitat quan bufi llevant, ja que és un vent més humit, i s’assolirà el valor de saturació més fàcilment. 5. Föhn, el vent draganeu a.En el primer tram, l’aire es refreda 1 °C cada 100 m perquè no està saturat d’humitat (segueix l’anomenada corba adiabàtica seca). 110 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 3 Solucionari b.Al llarg d’aquest tram, la seva humitat anirà augmentant progressivament. c.A 1.200 m es produeix la saturació, i es formen núvols quan part del vapor d’aigua en converteix en petites gotetes líquides per condensació. d.Aquí el valor de la humitat relativa és del 100 %. e.A partir d’aquí el refredament és només de 0,6 °C per cada 100 m ja que hi ha una aportació de calor latent de condensació (en aquest cas, el refredament de l’aire segueix una corba adiabàtica humida). f.A la part més alta de la muntanya pot estar nevant i segur que hi ha boira. També s’estarà dipositant humitat en forma de gotes o cristalls de gel (rosada o gebrada) sobre la vegetació i les roques, a causa del pas de la boira. g.En descendir, l’aire ha perdut molta aigua i ràpidament la seva humitat disminueix per sota del 100 %, per això torna a escalfar-se seguint la corba adiabàtica seca, i guanyant 1 ºC cada 100 m que baixa. h.La seva humitat serà progressivament menor. i.A les valls del sud dels Pirineus aquest vent és calent i sec, i produeix una sensació desagra­ dable. j.Aquest mateix efecte es produeix quan bufa ponent per l’acció de les serralades Prelitoral i Litoral. En aquest cas afecta principalment les zones litoral i prelitoral, però els efectes no són tan forts com als Pirineus, ja que les elevacions d’aquestes serralades són menors. k.La zona més humida d’aquestes illes és, amb diferència, la franja d’entre 1.000 i 1.300 m del vessant NNE. Això és produït per la incidència dels vents alisis procedents de l’oceà Atlàntic, que són portadors d’humitat. En aquesta zona hi ha una densa vegetació boscosa anomenada laurisilva. l.La pluja horitzontal es produeix quan la humitat dels núvols es condensa sobre els objectes, generalment plantes, i hi ha un constant degoteig que humiteja el sòl. m.La desforestació de les muntanyes podria afectar greument totes les illes, ja que es perdria l’aportació d’aigua per pluja horitzontal i les aigües subterrànies s’exhauririen. n.L’aire procedent de l’Atlàntic és humit i temperat. En ascendir, es va refredant i la seva humitat relativa augmenta de manera progressiva. Quan es troba aproximadament a 1.000 m d’altitud, se satura i es condensa, i es formen núvols. Les gotetes es van dipositant sobre els objectes i, finalment, l’aire acaba perdent bona part de la humitat. En aquest moment continua ascendint i refredant-se, però ja no es condensa perquè està sec. Després de superar els cims, baixa i s’escalfa progressivament de manera que disminueix encara més la seva humitat. Quan retorna al nivell de l’oceà, és un aire càlid i sec. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 111 Unitat 3 Solucionari 6. Dipòsits gegants per prevenir inundacions a.A l’hora de decidir l’emplaçament d’aquests dipòsits s’han buscat aquelles zones de la xarxa del clavegueram més susceptibles de no poder absorbir l’aigua dels xàfecs torrencials. Es tracta de punts de la part mitjana de la ciutat, sovint situats en zones on antigament hi havia rieres. En aquests punts conflueixen les aigües pluvials de petites conques internes urbanes. b.L’aigua que surt d’aquests dipòsits està molt més neta que quan entra perquè la seva estructura està dissenyada perquè es produeixi una decantació de part dels materials que arrossegava. En entrar al dipòsit, l’aigua redueix de cop la seva velocitat ja que es tracta d’un espai molt més ampli que la canonada per la qual circulava. Això li fa perdre força per transportar materials, que queden sedimentats en el fons d’aquests dipòsits. La seva estructura, formada per dos cossos, facilita aquest procés. c.En poder tractar les aigües pluvials a les depuradores s’evita que molta brutícia i substàncies contaminants arribin al Mediterrani. Això suposa un gran benefici per a les persones que cada estiu utilitzen les platges de la ciutat, perquè les trobaran més netes. Així s’evita també la possibilitat que s’hagin de tancar les platges després d’un fort aiguat com havia passat en alguna ocasió abans de la construcció dels dipòsits. S’ha de tenir present que, sovint, els aiguats torrencials es produeixen a finals d’estiu o principis de tardor, quan la gent encara es banya. d.L’efecte sobre els ecosistemes litorals també ha estat positiu, ja que s’evita que les substàncies contaminants i les partícules que l’aigua pluvial porta vagin a parar al mar. Les partícules en suspensió poden alterar l’activitat fotosintètica de les algues i plantes aquàtiques. Els contaminants podrien causar danys en la flora i la fauna litorals. e.25 min · 1,5 mm/min/m2 = 37,5 mm/m2 f.3,328 km2 = 3.328.000 m2; 3.328.000 m2 · 37,5 mm/m2 = 124.800.000 mm = = 124.800.000 L = 124.800 m3 g.25 min · 60 s/min = 1.500 s; 1.500 s · 20 m3/s = 30.000 m3 h.Per saber si es produirà alguna inundació cal veure si la capacitat del dipòsit (105.500 m3) serà suficient per absorbir el total d’aigua que rebrà, restant la que desguassarà durant aquella estona: 124.800 m3 – 30.000 m3 = 94.800 m3 < 105.500 m. El dipòsit podrà retenir tota l’aigua caiguda i, per tant, no es produirà cap inundació en aquella zona. i.Durant aquest intens xàfec, el dipòsit ha tingut un paper regulador molt important. Ha retingut la gran quantitat d’aigua que ha caigut en poca estona per alliberar-la progressivament després. D’aquesta manera s’han evitat les inundacions i s’han canalitzat les aigües de pluja per la xarxa de clavegueres cap a les depuradores, de manera que no ha arribat directament al mar. j.Per fer aquest càlcul cal sumar la capacitat total dels dipòsits existents en l’actualitat i, després, calcular quina proporció representa el volum del conjunt de nous dipòsits projectats. La capacitat dels dipòsits actuals és 399.700 m3, i la dels projectats 1.148.500 m3. Fent la proporció entre totes dues xifres, representa un increment del 287 % de la capacitat. 112 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 3 Solucionari k.Primer cal sumar la capacitat total dels dipòsits, que és de 399.700 m3. A aquesta capacitat cal sumar-hi la quantitat de desguàs màxima del conjunt de dipòsits durant l’hora que duri la precipitació: 200 m3/s · 3.600 s = 720.000 m3. Sumant totes dues quantitats s’obté la quantitat màxima que pot admetre aquest sistema regulador sense que es produeixi cap inundació: 399.700 m3 + 720.000 m3 = 1.119.700 m3. Per saber quina quantitat de precipitació real significa això, cal tenir en compte diverses qüestions. Primer, que no tota l’aigua que circula pel clavegueram va a parar als dipòsits, ja que només ho fa el 60 %: 1.119.700 m3 · 100/60 = 1.866.167 m3. Com que no tota la pluja va al clavegueram, sinó que només ho fa el 70 % del total, això ens permet calcular la quantitat total d’aigua pluvial precipitada sobre la ciutat en un xàfec en què aquests dipòsits arribin just al límit: 1.866.167 m3 · 100/70 = 2.665.953 m3. Per saber quina quantitat de precipitació per unitat de superfície representa això, només cal dividir la quantitat d’aigua en litres entre la superfície de la ciutat expressada en m2: 2.665.953 m3 = 2.665.953.000 L i 99 km2 = 99.000.000 m2: 2.665.953.000/99.000.000 = 26,93 mm. Per fer els mateixos càlculs quan tots els dipòsits estiguin operatius (no es té en compte la superfície d’altres municipis on també se’n construeixen), primer hem de sumar la capacitat total dels dipòsits, que és de 1.548.200 m3. A aquesta capacitat hi hem de sumar la quantitat de desguàs màxima del conjunt de dipòsits durant l’hora que duri la precipitació: 200 m3/s · · 3.600 s = 720.000 m3. Sumant totes dues quantitats s’obté la quantitat màxima que pot admetre aquest sistema regulador sense que es produeixi cap inundació: 1.548.200 m3 + 720.000 m3 = 2.268.200 m3. Per saber quina quantitat de precipitació real significa això, hem de tenir en compte diverses qüestions. En primer lloc, no tota l’aigua que circula pel clavegueram va a parar als dipòsits, ja que només ho fa el 60 %: 2.268.200 m3 · 100/60 = 3.780.333 m3. Com que no tota la pluja va al clavegueram, sinó que només ho fa el 70 % del total, això ens permet calcular la quantitat total d’aigua pluvial precipitada sobre la ciutat en un xàfec en què aquests dipòsits arribin just al límit: 3.780.333 m3 · 100/70 = 5.400.476 m3. Per saber quina quantitat de precipitació per unitat de superfície representa això, només hem de dividir la quantitat d’aigua en litres entre la superfície de la ciutat expressada en m2: 5.400.476 m3 = 5.400.476.000 L i 99 km2 = 99.000.000 m2: 5.400.476.000/99.000.000 = 54,55 mm. 7. La nit en què el cel es va desplomar sobre el Vallès a.Observant el mapa de superfície trobem pressions lleugerament superiors a les normals (al voltant de 1.015 hPa), vents suaus del sud i un front fred que s’aproxima per l’oest de la península Ibèrica. Es podien esperar tempestes produïdes pel pas d’aquest front. b.En el mapa d’altura s’observa una massa d’aire fred en connexió amb masses d’aire més fred situades en latituds de més al nord, que van ser el factor intensificador dels aiguats. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 113 Unitat 3 Solucionari c.Es va tractar d’una situació de solc en altura. Un front fred acompanyat d’aire fred a les capes altes que es va reactivar molt en entrar en contacte amb l’aire càlid i humit mediterrani. Es tracta, per tant, de la reactivació d’una pertorbació atlàntica. d.Aquests fenòmens són més probables en els mesos de setembre, octubre i novembre. e.En relació amb l’opinió sobre aquest text, que parla dels factors no meteorològics causants d’aquesta tragèdia, no hi ha una resposta concreta. L’opinió expressada pels alumnes, òbviament, pot ser molt diversa. f.Els factors no meteorològics que van contribuir a aquesta tragèdia són, principalment: mala planificació del territori, i manca de plans d’evacuació i avís a la població per a situacions com aquesta. g.Aquests aspectes tenen una clara relació amb la situació política d’aquell moment. Els dirigents franquistes no es preocupaven de la planificació del territori en les zones perifèriques de les ciutats. Al mateix temps, la pobresa que hi havia en diverses regions forçava moltes persones a desplaçar-se a altres regions per poder viure millor. En aquell moment, Catalunya rebia un important flux d’immigrants que es veien obligats a viure en barriades mal planificades, com les que van ser arrasades per l’aiguat del 1962. h.Terrassa es troba enmig del con de dejecció de la riera de les Arenes, que surt de la Serralada Prelitoral i s’obre al Vallès. i.El pluviògraf d’intensitats registra la quantitat de la pluja en litres per metre quadrat i minut. j.Va començar a ploure abans de les 9 de la nit. k.Aquella nit a Sabadell van caure 120 mm de precipitació. l.No és una pluja extraordinària però va caure en un període de temps molt curt. m.El xàfec més intens va ser entre les 21.30 h i les 22.30 h. n.La causa principal del danys va ser la forta intensitat de la precipitació més que la quantitat absoluta. o.El pluviograma d’intensitats registra la quantitat de litres per metre quadrat i minut que precipiten. p.El valor màxim d’aquesta tempesta és una mica superior a 6 L/m2/min. q.Aquest valor és 9 vegades més intens que el límit actualment considerat per activar una alerta 1 per aiguats i 4,5 vegades el límit de l’alerta 2. 8. La gota freda a.Aquell dia a Catalunya hi havia pressions superiors a les normals (al voltant de 1.020 hPa). Si només tenim en compte aquesta dada, no s’esperaven pluges torrencials, al contrari, més aviat bon temps. b.Els vents, més aviat fluixos, procedien del sud-est. 114 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 3 Solucionari c.En el mapa d’altura s’observa la presència d’una massa d’aire fred al centre de la península Ibèrica que l’afecta tota. d.En aquest mapa d’altura s’observa com, curiosament, les temperatures són més altes a les illes Britàniques que a la península Ibèrica. No és una situació normal. e.Podem esperar que es formin tempestes importants en les zones litorals i comarques properes de la costa mediterrània espanyola, ja que es just al final de l’estiu i la temperatura del mar encara és força alta. Les aigües marines aportaran l’energia tèrmica i la humitat necessàries per a la formació dels núvols, que creixeran amb força després de trobar l’aire fred a les capes altes de la troposfera. Tot aquest procés s’iniciarà quan l’aire de procedència marina ascendeixi els relleus propers a la costa (serralades Litoral i Prelitoral) impulsat pels vents del sud-est. f.Per predir aquests fenòmens és imprescindible, en aquest cas, l’observació del mapa d’altura. g.Hi ha una distribució força irregular de les precipitacions en el territori representat, ja que hi ha importants màxims de precipitació (308 mm, per exemple, a Esparreguera) relativament a prop d’altres zones on va ploure menys. h.Hi ha 3 màxims de precipitació destacables: 308 mm, 245 mm i 223 mm. i.Les àrees més afectades són les prelitorals. Això té una clara relació amb la situació meteorològica ja que, tal com s’ha explicat abans, les zones ubicades al vessant est o sud-est dels relleus més importants situats a prop del mar (principals elevacions de la Serralada Prelitoral o Pirineus en el cas de l’Empordà) són els que tenen més probabilitats de rebre pluges torrencials. 9. Una passejada per la riera d’Arenys a.Aquest projecte no és viable, ja que Arenys de Munt es troba en el con de dejecció de la riera, i per tant és una zona de sedimentació, cosa que faria que el soterrament s’omplís de seguida de sediments. Una altra possible resposta és que si es trenca el perfil d’equilibri d’una riera, automàticament tendeix a restablir-se, i, en aquest cas, ho faria sedimentant. b. Velocitat de l’aigua: R = S/P S = B · a = 15,4 m · 1,1 m = 16,94 m2 P = 2 · b + 2 · a = 2 · 15,4 m + 2 · 1,1 m = 33 m R = 16,94 m2/33 m = 0,513 m i = 40 m/2.000 m = 0,02 per u V = R2/3 · i1/2/n = (0,513)2/3 · (0,02)1/2/0,02 = 4,55 m/s Cabal: Q = S · V = 16,94 m2 · 4,5 m/s = 77,08 m3/s Cabal específic: Q = Q/A = 77,08 m3/s/12,9 km2 = 5,975 m3/s/km2 Observant la taula tenim, per a un valor d’abscisses de 5,975 m3/km2 i d’ordenades de 12,9 km2, el període de retorn serà d’uns 50 anys. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 115 Unitat 3 Solucionari 10. Plou sobre mullat a.L’autopista va fer de barrera, aturant les aigües que provenien de les rieres i de la pluja. b.Les aigües no es van infiltrar perquè havia plogut molt no feia gaires dies (12 setembre) i el nivell freàtic encara estava molt alt. A més, el fet de tractar-se d’una zona deltaica fa que el nivell freàtic ja estigui a prop de la superfície. c.Es tracta de zones planes on les aigües superficials no s’escolen amb la facilitat que ho fan en zones de forts pendents. A més, la seva altura pròxima al nivell del mar fa que el nivell freàtic estigui a prop de la superfície. D’altra banda, les aportacions del Llobregat, en aquest cas, contribueixen al fet que el nivell freàtic sigui alt. d.El motiu és que els aiguats del 12 de setembre van deixar ple l’aqüífer del delta i van dificultar el drenatge de l’aiguat del 9 d’octubre. 11. Al meu país la pluja no sap ploure a. (mm) 750 700 màxims absoluts mensuals 650 mínims absoluts mensuals 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 gen. feb. març abril maig juny jul. agost set. oct. nov. des. mitjana anual (1920-2003) b.Necessàriament ha d’haver-hi diferències importants entre les mitjanes dels diversos anys, perquè hi ha una gran variabilitat mensual. c.L’observatori Fabra està situat a la Serralada Litoral, una zona amb un clima típicament medi­ terrani. Una de les característiques d’aquest clima és la marcada irregularitat de les precipitacions al llarg de l’any i d’un any respecte a un altre. 116 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 3 Solucionari d.Els dos riscos relacionats amb les precipitacions són les inundacions i les sequeres. e.Veient aquestes dades es pot afirmar, sens dubte, que aquests dos tipus de riscos es produeixen a la regió mediterrània. D’una banda, hi ha mesos amb precipitacions nul·les o molt minses, fruit de situacions de sequera. També es pot veure la situació contrària, és a dir, mesos molt plujosos, alguns dels quals han acumulat més de la meitat de la pluja esperada al llarg d’un any sencer. La possibilitat d’inundacions es veu encara més clara quan s’observen les precipitacions màximes en 24 h, que en diverses ocasions han superat els 100 mm. f.A la vista de les dades de la taula, el risc de sequera es pot produir al llarg de tot l’any. Malgrat això, l’època en què aquest fenomen ens pot afectar més greument és durant els mesos d’estiu, quan a la manca d’aigua se li afegeixen les elevades temperatures. En relació amb el risc d’inundacions, és més marcat a finals d’estiu i durant la tardor, però també s’han produït episodis de pluges fortes en altres moments de l’any. g. Les mesures preventives per minimitzar els efectes de les sequeres són: • Gestionar adequadament els recursos hídrics, tot evitant l’ús excessiu d’aigua, fomentant l’estalvi, etc. • Establir reserves d’aigua (pantans). • Dissenyar plans d’actuació davant situacions de sequera. • Educar la població per actuar correctament quan hi ha situacions d’escassetat d’aigua. En relació amb les inundacions, poden ser mesures preventives adequades: • Establir xarxes de clavegueram adequades, drenatges d’infraestructures, zones canalitzades dels cursos d’aigua, etc. • Establir una política urbanística adequada que eviti la construcció en zones inundables i reguli estrictament els usos que es facin en aquestes zones. • Establir mètodes acurats de predicció de les situacions meteorològiques de risc. • Dissenyar plans de seguiment i actuació davant episodis de pluges torrencials. • Educar la població perquè actuï correctament en situacions d’inundacions. 12. Rius de vent a.Les comarques menys afectades per aquests vents seran les situades a la depressió de l’Ebre o a la plana empordanesa. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 117 Unitat 3 Solucionari vent de mestral (nord-oest) Alps Pirineus Sistema Ibèric Serralada Litoral Serralada Prelitoral vent de tramuntana (nord) Alps Pirineus Sistema Ibèric Serralada Serralada Prelitoral Litoral b.Les serralades les protegiran de vents molt intensos. c.Els principals riscos que aquests vents provoquen són: • Destrosses en edificacions. • Danys en conreus. • Accidents de trànsit. 118 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 3 Solucionari Per minimitzar-ne els efectes es poden prendre les mesures següents: • Construir edificacions que puguin resistir aquests temporals de vent. • Preveure amb temps suficient les situacions de forts vents. • Establir plans d’actuació per a aquestes situacions (obligar a reduir la velocitat de conducció, prohibir la circulació de tràilers o caravanes que poden veure’s molt afectats pel vent, avisar la població perquè es retirin objectes com tendals o testos que puguin ser abatuts pel vent, prohibir les activitats a l’aire lliure en casos de risc extrem, etc.). • Formació específica dels bombers i cossos de seguretat per actuar en aquestes situacions. 13. Pluja de preguntes a.El vent es forma quan hi ha un escalfament diferencial del terreny. Al lloc on l’aire rep energia calorífica del sol, s’assoleixen les temperatures més altes, es fa menys dens i ascendeix. L’aire que hi ha a l’entorn es desplaça cap a aquesta zona per ocupar l’espai que l’aire calent ha deixat, i s’origina un desplaçament d’aire paral·lel a la superfície del terreny. b.Els anticiclons són àrees amb pressions superiors a 1.013 mil·libars. Les depressions, en canvi, són centres amb pressions inferiors a aquest valor. Quan hi ha zones amb pressions més altes o més baixes que a l’entorn però sense que se superin aquests valors, parlem d’anticiclons o depressions relatives. Generalment, els anticiclons són zones amb temps estable i les depressions són àrees amb nuvolositat abundant i precipitacions. c.La formació d’un núvol s’inicia quan part del vapor d’aigua que hi ha a l’aire es condensa a causa d’un refredament. Les gotetes es formen sobre partícules sòlides en suspensió anomenades nuclis de condensació. Si el procés de refredament continua, el nombre de gotetes es fa molt elevat i tendeixen a unir-se formant gotes més grans que cauran en forma de pluja per l’atracció gravitatòria. d.La neu es forma de la mateixa manera que la pluja, però tot el procés fins a l’arribada de la precipitació al terra té lloc a temperatures inferiors o molt properes a 0 ºC. El granís o la pedra, requereixen altres processos: la seva formació té lloc dins d’un núvol de tempesta (cumulonimbus) en el qual es formen cristalls de gel que s’agreguen formant grans petits de calamarsa que, seguint successivament els corrents ascendents i descendents dins d’aquests núvols, van adquirint noves capes de gel. e.El penell serveix per indicar la direcció del vent. El pluviòmetre registra les precipitacions. L’anemòmetre indica la velocitat del vent, i l’higròmetre, la humitat relativa. f.Les tempestes poden provocar els riscos següents: • aiguats torrencials (precipitacions de gran intensitat) • ventades fortes • llamps (descàrregues elèctriques entre els núvols i el terra) • tornados o mànegues marines (intensos remolins de vent) g.Els fenòmens que poden originar riscos causats pel vent són: els tornados i mànegues marines, els huracans i depressions tropicals, i els centres de baixa pressió associats al front polar. A excepció dels huracans i les depressions tropicals, tots els altres poden afectar Catalunya. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 119 Unitat 3 Solucionari h.Per minimitzar el risc que ens afecti un llamp, cal tenir present que són llocs perillosos: les zones planes sense arbres, les platges, els arbres aïllats, les coves, les vores dels cursos d’aigua, les cases amb finestres obertes i circular amb moto o bicicleta. i.El Niño és un fenomen causat per la interacció de l’oceà Pacífic i l’atmosfera que consisteix en una inversió de la ubicació habitual dels centres de pressió a la zona tropical. A les costes americanes s’hi instal·len centres de baixa pressió que provoquen pluges intenses en zones habitualment àrides. A l’extrem occidental, en canvi, les altes pressions provoquen sequeres en zones generalment humides. j.Les mesures clau per minimitzar els riscos meteorològics són: • Desenvolupar mètodes acurats de predicció de fenòmens meteorològics adversos (per exemple, les prediccions que elabora el Servei Meteorològic de Catalunya). • Dissenyar plans d’actuació per a situacions de risc meteorològic que es puguin presentar (per exemple, el pla Inuncat). • Cartografiar les possibles àrees de risc en cas de presentar-se algun fenomen meteorològic potencialment perillós i ordenar els usos del territori i la tipologia de construccions intentant minimitzar els riscos (elaborar mapes de risc d’inundació). 120 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 4 Solucionari 1. Terra que tremola, aigües que es convulsionen a.La primera il·lustració mostra seixes en un riu (Mississippí) i la segona parla del mateix fenomen en una llacuna. b.El seu origen és l’arribada d’ones sísmiques a una massa o curs d’aigua. c.Poden produir inundacions locals, l’alteració de les aigües i problemes per a la navegació. d.Els tsunamis. e.Perquè les ones només adquireixen unes mides perilloses a les zones costaneres. f.Al bell mig de l’oceà, un tsunami són ones de petita altura (generalment, de menys d’1 m) i gran longitud (de fins a centenars de quilòmetres). Aquestes característiques el fan imperceptible. g.Quan es produeix un terratrèmol sota el mar o en una zona costanera, les ones sísmiques generen ones dels tsunamis que es transmeten per l’oceà en totes direccions. Això fa que, fins i tot en un oceà tan immens com el Pacífic, un sisme fort que es produeix en un dels seus extrems pugui ocasionar un tsunami devastador en l’altre. L’any 1964, es va produir un fort sisme a Unimak (Alaska). Poques hores després, un tsunami amb ones de 30 m va afectar les illes Hawaii, fruit dels efectes d’aquest terratrèmol. 2. Ones amagades que es transformen en gegants ls tsunamis són fenòmens generats per ones sísmiques que es transmeten a l’aigua. A les zones E més profundes del mar, les ones d’un tsunami tenen poca altura, però avancen a gran velocitat. La distància entre ona i ona és molt gran en aquestes zones. A mesura que el tsunami s’acosta al litoral, la seva velocitat disminueix, la distància entre ones s’escurça i la seva altura augmenta. En arribar a la costa, la seva gran altura pot provocar greus desperfectes. 3. L’enfonsament de la Interestatal 880 a.La zona més afectada estava construïda sobre llot tou. b.L’amplitud de les ones sísmiques és més alta en travessar el llot tou i més baixa en travessar el llit de roca. c.El llit de roca està més compactat que la sorra i la grava, que, al seu torn, ho estan més que el llot tou. d.La menor compactació del llot tou va provocar un augment de l’amplitud de les ones sísmiques. En un cas extrem, podríem parlar del fenomen de la liqüefacció, però amb aquestes dades no sabem si s’hi va donar. e.Construint el tram d’autopista que hi ha damunt dels llots, una mica desplaçada, damunt de terrenys més compactes (ordenació territorial). f.Qualsevol recorregut que eviti passar l’autopista damunt del llot tou. Convé ser realista en la resposta i evitar alternatives de recorregut molt distants de l’actual, és a dir, fer rectificacions mínimes. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 121 Unitat 4 Solucionari 4. Crònica d’un sisme anunciat a.perillositat – mapa d; vulnerabilitat – mapes a i b; exposició – mapa c b.En el primer cas tindrem en compte els mapes 1 i 2. Hi poden haver diverses solucions; en proposem dues. Per valorar el risc sísmic utilitzarem els tres primers mapes. granit pissarres graves i sorres c.Es troba en una zona de col·lisió de plaques (de Nazca i Sud-americana). Hi ha hagut sismes recents en zones pròximes. Moliendo està en una llacuna sísmica. Probablement existeixen tensions corticals; per tant, la probabilitat és molt alta. d.La col·lisió de les plaques de Nazca i Sud-americana. La primera placa subdueix la segona, procés que origina els sismes. 5. A l’ombra del monstre a. 500 0 70 800 900 600 00 1.100 1.0 Zones de risc de colades. 122 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 4 Solucionari El criteri més senzill és el de proximitat al cràter. Possibles respostes poden ser la població rosa, la vermella i la verda. b.Sí, coincideixen, ja que corresponen a les valls. c.A la zona dels Andes, on hi ha subducció, l’índex d’explosivitat volcànica és molt alt, ja que els magmes poden ser calcoalcalins. En aquest cas, cal considerar la possibilitat de colades piroclàstiques. d.Aquest darrer risc no existiria, ja que les laves són més fluïdes i no solidifiquen a la sortida del cràter. e.Les poblacions situades a la banda sud-est (blava i vermella), ja que en aquesta zona el pendent del volcà és més alt, per tant, la seva paret (distància entre superfície topogràfica i xemeneia) és més prima, i en cas d’explosió seria una zona de major debilitat. f.La taronja, la groga i la blava, ja que es troben en valls. g.Dissenyar plans d’evacuació i d’actuació. Durant l’erupció es poden prendre algunes mesures preventives puntuals, com ara construir dics per desviar les colades. També es poden reforçar les estructures dels edificis perquè resisteixin el pes dels piroclasts i els tremolors derivats de l’activitat volcànica. Per poder activar les situacions d’alerta i els plans abans esmentats caldria vigilar l’activitat volcànica a fi de detectar els precursors de les erupcions. h.Un observatori vulcanològic podria centralitzar les dades d’observació de l’activitat volcànica i fer-ne un seguiment i un estudi. 6. Activitat sísmica i vulnerabilitat Respostes referents a les dues primeres notícies: a.La magnitud del sisme d’Algèria va ser de 6,7 graus en l’escala de Richter, i el del Japó, de 7 graus. b.Es van produir a Algèria i al Japó. c.Totes dues són zones de risc sísmic elevat, especialment en el cas del Japó, perquè es troben en límits actius entre plaques litosfèriques. d.Els danys causats per aquests dos terratrèmols van ser molt diferents. Mentre que a Algèria hi va haver més de 2.000 víctimes mortals, milers de ferits i molts danys materials, al Japó no hi va haver víctimes mortals, només 4 ferits i escassos danys materials. e.El grau d’exposició del Japó és més elevat que el d’Algèria, on la densitat de població i de construccions és molt elevada. Malgrat això, totes dues zones presenten una exposició elevada en comparació amb altres regions amb risc sísmic força menys poblades, com algunes regions dels Andes i d’Alaska. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 123 Unitat 4 Solucionari f.La vulnerabilitat també és força diferent. Mentre que al Japó les construccions es fan seguint normatives estrictes perquè siguin sismoresistents, a Algèria no hi ha aquest tipus de normatives (o no es compleixen) i la qualitat de les construccions, a causa del baix grau de desenvolupament del país, no és gaire bona. g.Comparant exposició amb vulnerabilitat en aquests dos sismes es demostra que les mesures preventives són molt importants, ja que disminueixen notablement la vulnerabilitat i redueixen els danys quan es produeix un terratrèmol. h.A Algèria caldria reconstruir les edificacions i infraestructures amb materials adequats i seguint dissenys sismoresistents. i.L’aplicació d’aquestes mesures pot topar amb problemes de finançament. Probablement caldrà la solidaritat d’altres països, ja que és molt possible que Algèria no pugui assumir els enormes costos que això pot generar. Respostes referents a la tercera notícia: a.El fenomen que va afectar les Balears va ser un tsunami. b.Es produeix quan un sisme té l’epicentre en una zona costanera o sota el mar i les ones sísmiques generen oscil·lacions en el mar. c.Va produir greus danys en els ports (vaixells, espigons, etc.) i altres construccions (carreteres, passeigs marítims, etc.) de les zones costaneres del sud d’aquest arxipèlag. d.A mar obert, els tsunamis són ones de gran longitud i molt poca altura que es desplacen a gran velocitat. En apropar-se a les zones costaneres comencen a reduir la seva velocitat i la seva longitud d’ona, mentre augmenten la seva altura fins a convertir-se en fenòmens molt destructius. e.Les costes peninsular del sud i llevant, juntament amb les illes Balears, són les zones amb més risc de patir tsunamis, perquè es troben a prop o dins de les zones amb major risc sísmic de la Península. f.Hi ha diverses zones del món on també hi ha aquest risc. La zona on més tsunamis s’han produït és la costa del Pacífic, ja que es troba ocupada per un cinturó de foc (una zona amb alta sismicitat i molts fenòmens volcànics). Un parell d’exemples poden ser el que van afectar la zona d’Unimak a Alaska l’any 1964 o el que va devastar les costes de Papua Nova Guinea l’any 1994. g.Al Mediterrani podria formar-se un tsunami destructiu perquè és una zona amb elevada sismicitat i vulcanisme. N’hi ha alguns de documentats històricament, com el de l’any 1470 aC, ocasionat per la formació d’una enorme caldera volcànica a l’illa de Santorini (mar Egeu). Igualment, un escrit d’Amiano Marcelino del 21 de juny de 365 aC documenta un tsunami que va afectar les costes d’Adra (Almeria). 124 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 4 Solucionari 7. La desaparició de Yungay i Ranrahirca a.Un sisme de 7,8 graus en l’escala de Richter va afectar la zona. Les vibracions van generar una allau de neu al Huascarán, el cim més alt del Perú. La gran quantitat de neu també va provocar el despreniment de bona part d’una gelera i tot plegat va arrossegar roques i altres materials del vessant. Així, es formà una colada que va baixar a gran velocitat pels vessants, superà el relleu que protegia la població de Yungay i afectà també Ranrahirca, situada en un dels extrems del con de dejecció d’un dels torrents que baixen del Huascarán. En total, 53 milions de m3 de material van formar aquesta tràgica colada. b.D’una banda, l’any 1962 ja s’havia produït un fenomen semblant però de menor intensitat. De l’altra, aquestes localitats, situades en plena serralada andina, concretament en l’anomenada Cordillera Blanca, són en una zona d’alta sismicitat ja que es troben sobre una zona de subducció de les plaques oceàniques que formen l’oceà Pacífic (placa de Nazca en aquest cas) i la placa Sud-americana. c.Es podrien haver utilitzat els precursors sísmics i l’estudi dels riscos existents i les àrees afectades. En cas d’haver disposat d’aquestes dades, també caldria haver elaborat un mecanisme ràpid i eficaç per avisar la població, i plans d’evacuació de la zona. d.Detectar i cartografiar les zones de risc. A partir d’aquestes dades, emplaçar els nous assentaments a les zones lliures de risc o amb risc mínim. Igualment, caldria construir els edificis seguint normes sismoresistents. e. Llocs on hi hagi volcans amb neu al cim. 8. Tsunami devastador a.Aquest sisme es va produir a la zona de subducció entre la zona oceànica de la placa Indoaustraliana i la placa continental Eurasiàtica. b.Les dades representen el desplaçament mitjà anual de les plaques. c.El fregament entre la placa oceànica que es subdueix i la placa continental és el que origina els moviments sísmics. d.Les vibracions que es poden originar en aquesta zona de subducció poden produir moviments dels blocs de roca que transmetin la vibració a l’aigua i generin el tsunami. Altres vegades, un despreniment o una esllavissada en el talús de la fossa oceànica que hi ha en aquestes, zones és el responsable de la transmissió de l’energia vibratòria a l’aigua que desencadena el tsunami. Una tercera possibilitat és la formació d’una caldera submarina durant una erupció volcànica. e.Hi ha d’altres zones al món on això es pot produir: en els altres dos grans oceans, i també en alguns mars com el Negre i el Mediterrani. f.És veritablement deplorable que en el món tecnològic en què vivim s’hagi produït un fet com aquest. En els països menys desenvolupats que van resultar afectats no hi havia cap mecanisme per avisar la població del perill. Hores després del sisme continuava morint gent en països allunyats de l’epicentre per manca d’informació i de mitjans per transmetre-la. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 125 Unitat 4 Solucionari g.El grau d’exposició de bona part de les zones afectades és força elevat. Hi ha una elevada densitat de població i de béns a les zones costaneres afectades. La vulnerabilitat és també molt alta en tractar-se de països en vies de desenvolupament. La perillositat és elevada però no en totes les zones afectades. Mentre que a tota la zona del cinturó de foc del Pacífic la perillositat és alta, altres zones com Sri Lanka o el sud de l’Índia no tenen una perillositat elevada. h.Bàsicament, les accions que han d’emprendre són tres: • Dissenyar la forma de difondre eficientment els avisos. • Elaborar i difondre plans d’evacuació i actuació. • Educar la població sobre les situacions de risc. 9. Pluja de preguntes a.Els substrats consolidats atenuen els efectes dels sismes. En els substrats poc consolidats, en canvi, es pot produir l’amplificació de les ones sísmiques. b.Hi ha dues causes de sismicitat a Catalunya; d’una banda, a la zona pirinenca, la col·lisió recent de la microplaca Ibèrica i Eurasiàtica (van acabar de col·lisionar al Miocè). Cal esperar encara petits reajustaments entre plaques i també l’alliberament d’esforços residuals. L’altra causa, que afecta la zona litoral i prelitoral, és la tectònica distensiva en direcció est-oest posterior a l’orogènia alpina que afecta part d’Europa. c.La tectònica distensiva que afecta part d’Europa abans esmentada. d.Els precursors sísmics i volcànics depenen de molts factors locals i no sempre es presenten igual a tot arreu. Altres vegades, ni tan sols es presenten. Com que no són fiables, sovint es fa molt difícil evacuar la població. e.La sismicitat al nostre planeta es concentra a les zones de contacte entre plaques tectòniques. Es poden trobar diversos tipus de contacte entre plaques però, en tots els casos, es produeix sismicitat. Els sismes més importants acostumen a donar-se a les zones de subducció i a les àrees de lliscament lateral entre plaques. Ocasionalment, també poden produir-se sismes en zones intraplaca, causats pel moviment de falles no associades a límits entre plaques. Aquests terratrèmols són habitualment més febles. f.És la dilatació del terreny provocada per la deformació de les roques davant dels esforços tectònics. Origina precursors com ara la deformació del terreny, l’augment de la conductivitat elèctrica, la concentració de radó i els sorolls o petits sismes previs a un de gran. g.Una llacuna sísmica és un període de temps sense cap sisme destructiu en una zona d’elevada sismicitat. Un buit sísmic, en canvi, és una zona envoltada d’epicentres més o menys recents, que no ha patit cap sisme els darrers anys. Es considera que és una zona de concentració de tensions que poden alliberar-se en qualsevol moment. En tots dos casos, la seva utilitat quant a predicció sísmica és relativa, ja que no se sap el moment exacte en què es podrà produir. L’únic que es pot afirmar és que segurament serà aviat i en una determinada zona més o menys àmplia. 126 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 4 Solucionari h.Sí, ja que és en els límits de plaques on es produeixen la major part d’erupcions volcàniques i fenòmens sísmics. i.Els riscos que poden generar els volcans són: • colades de lava • caiguda de piroclasts • núvols roents (colades piroclàstiques) • lahars • explosions • tsunamis • emissions de gasos tòxics El fet que es presentin uns o altres riscos depèn de la tipologia de l’erupció, la qual depèn de la viscositat del magma. També hi intervenen factors que depenen del clima de la zona i l’estructura concreta de l’edifici volcànic. j.La normativa de construccions sismoresistents estableix les característiques tècniques que han de tenir els edificis perquè puguin resistir sismes moderats i forts sense patir danys importants. Per exemple, els reforços que es poden incorporar a les zones d’unió entre bigues i columnes per evitar-ne el trencament durant el sisme. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 127 Unitat 5 Solucionari 1. Quan el riu ens molesta a.El delta del Llobregat s’està erosionant a la banda nord, ja que la construcció del port de Barcelona ha aturat l’arribada de sorra, que queda retinguda al nord. Cal esperar que el delta, en la zona de Ca l’Arana, continuï en regressió. b.La zona compresa entre Ca l’Arana i la desembocadura es nodreix de sediments que provenen de la desembocadura i, si bé aquesta zona està en regressió, la regressió no és gaire gran perquè queda compensada per aquest fet. El canvi de la desembocadura ha contribuït a una major erosió en la zona. 2. Les empremtes digitals de la platja a.Cala Comella i cala del Coll tenen sorres amb un major grau d’arrodoniment i, per tant, de transport. Si ens fixem únicament en el grau d’arrodoniment, l’origen d’aquests clasts tant pot ser de les rieres com dels mateixos promontoris de la costa. b.L’origen de les sorres de cala Comella i cala del Coll segurament és la riera, ja que els minerals que formen les roques granítiques no són tan abundants en aquestes dues cales, i a més, les platges contenen més fragments de roca i més calcita, clasts que poden provenir de l’interior, i per tant poden haver estat transportats per rieres. c.Si comparem alguns valors en percentatge de minerals en les diferents cales, podrem arribar a certes conclusions: la quantitat d’ortosa i plagiòclasis és molt més baixa en les cales del sud que en les del nord; la quantitat de calcita és alta a les cales del sud i inexistent a les del nord. Quant a les dades de granulometria i arrodoniment, també hi ha una diferència important entre les dues cales del sud i les dues del nord. Es pot deduir que la sorra de les cales del sud té un origen diferent a les del nord. En aquest cas, si mirem la composició de les sorres, el sentit dels corrents de deriva i el mapa, veiem que les cales del sud s’alimenten de sorra procedent de la riera de la Sénia, mentre que les del nord no. La predicció és que la construcció del port afectarà especialment les cales del nord (cala dels Pins i platja de les Alzines), més que les del sud. 3. De camí cap a l’infern a.Els materials del subsòl són evaporites, uns materials plàstics que poden arribar a fluir i provocar moviments lents de subsidència en el cas que hi hagi un buit a sota. Si es tractés de materials més rígids, probablement parlaríem d’esfondrament. b.La proximitat de les línies d’igual velocitat d’enfonsament indicaria una zona de més afectació. Cal, per tant, identificar zones on les isolínies estiguin molt pròximes i hi hagi edificis o carreteres. En poden ser exemples el quadrant B6, el B5 o el D6. Els edificis poden estar poc afectats en els quadrants A6 o B3. c.La presència del Llobregat prop d’aquesta zona fa sospitar de la infiltració d’aigües procedents d’aquest riu a través de les evaporites, fet que provoca un procés de carstificació que agreuja el problema. 128 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 5 Solucionari 4. Cases amb esperits a.L’alumne pot donar dues possibles hipòtesis, que es basen en dos fets: el capbussament dels estrats cap al vessant on hi ha la urbanització i la presència d’un dipòsit d’aigua i una canalització. La primera possibilitat seria un lent lliscament dels estrats cap a l’oest, afavorit per una possible lubrificació amb aigua provinent d’alguna fuita del dipòsit o la canalització. Una altra possibilitat consistiria en l’inflament de les argiles: una hipotètica fuita d’aigua es canalitzaria a través dels gresos (permeables) per sobre del contacte amb les capes argiloses. L’acumulació d’aigua damunt les argiles podria provocar una lleugera infiltració i un posterior inflament. b.Si considerem que els problemes no es produeixen en els edificis més alts, podem considerar la segona hipòtesi com a més probable (argiles expansives), ja que el mateix pes de l’edifici contraresta la pressió cap amunt de les argiles. Si fos la hipòtesi de lliscament, també afectaria aquests edificis. c.El problema de la carretera pot estar lligat també a les argiles expansives, que s’inflarien a causa de possibles pèrdues d’aigua de la canonada que connecta amb el dipòsit. El soterrament d’aquesta canonada afavoriria que les aigües estiguessin a pressió i que, per tant, s’injectessin a les argiles. 5. Aigües que fan nosa a.La profunditat dels aqüífers és controlada per la proximitat al mar (com més a prop ens trobem de la línia de costa, menys profunditat tenen) i pel relleu (prop de zones muntanyoses són menys profunds, ja que les muntanyes subministren aigua). b.Les infraestructures més afectades són aquelles fetes sota terra, com els pàrquings o els túnels del metro o el tren. Algunes de les zones més afectades serien el Poblenou, la Barceloneta, Vallcarca-Lesseps i Horta. c.Un episodi força plujós afavoriria l’augment del nivell freàtic i les afectacions de les zones on aquest nivell és poc profund. 6. Terreny fals a.Mirar el tall de l’apartat b. b.L’explicació consisteix en la infiltració de les aigües de la séquia de rec. El camí que segueixen les aigües està marcat amb fletxes: Les aigües carstifiquen els guixos i provoquen esfondraments. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 129 Unitat 5 Solucionari c.A la zona de l’ermita, la potència dels guixos (l’espessor entre superfície i contacte amb les lutites) és més gran. Al llarg del temps possiblement es podrà produir algun fenomen de subsidència. A la zona est, el gruix és menor, cosa que afavoreix esfondraments més sobtats. d.Impermeabilitzar la séquia per evitar la infiltració. 7. Una carretera complicada 0 0 28 26 0 30 A 20º 28 0 B 26 0 30 0 32 0 falla calcàries argiles i gresos 8. Construccions que no serveixen de res riu platja platja erosió sedimentació dics 9. Un túnel sota la ciutat a.El clivatge o esquistositat pot afavorir les u05_p24c esllavissades o despreniments, i a l’hora de fer un túnel pot provocar esfondraments. 130 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 5 Solucionari b.En les opcions A, B i C, la presència de pissarres amb un clivatge molt marcat són un factor de risc d’esfondrament. Les falles que travessen els túnels també són un altre factor de risc, sobretot en el cas de l’opció B, no tant en la D. L’opció C té un altre factor afegit, que consisteix en la poca profunditat a què es troba (uns 4 o 5 m). La presència de pòrfirs que travessin els túnels, tot i que pot donar lloc a superfícies de lliscament, només representarà un risc en cas que hagin estat afectades per meteorització, cosa poc probable si es troben en profunditat. c.En principi, les pissarres són impermeables, mentre que les calcàries, generalment carstificades, solen generar problemes d’infiltracions. Les falles poden ser vies de pas per l’aigua; per tant, aquells túnels travessats per falles, sobretot el B, que és afectat per una falla que arriba a la superfície i que es troba en una depressió o vall, pot tenir problemes de filtracions d’aigües. Per això, els túnels B i D podrien presentar aquest problema amb les aigües subterrànies. d.Mesures correctores per problemes d’humitats poden ser, per exemple, entapissar o impermeabilitzar els revestiments dels túnels o instal·lar bombes de drenatge per si es produeixen infiltracions importants. e.Hem vist que els túnels B i D poden presentar problemes amb els aqüífers. El risc d’esfondrament no és zero en cap cas, però en les opcions B i C pot ser més alt que en les altres dues. L’opció A sembla la més segura, ja que no necessàriament ha de produir problemes d’aigües i el risc d’esfondrament o despreniment del sostre va lligat només a les pissarres. L’opció D, tot i els problemes d’aigües que pugui presentar, pot ser també una alternativa. S’hauria de valorar quin dels dos problemes pot ser més important, si el de les infiltracions (en aquest cas caldria triar l’opció A) o el de l’estabilitat de les pissarres (en aquest cas, l’opció D seria més segura). 10. Pluja de preguntes a.Les esllavissades són afavorides per la presència de materials solts, poc cimentats, com sediments, o bé runam o escombraries; la presència de plans estructurals (estratificació, clivatge, etc.) inclinats a favor de pendent; el descalçament de la base, provocat per erosió o per una obra humana; les tremolors o terratrèmols; la humitat del terrenys; la forma del talús (major risc si és convexa) i el major pendent; finalment, la sobrecàrrega de la part superior del vessant, sigui per una construcció o per l’acumulació de materials. b.La subsidència i l’esfondrament són processos semblants, però l’esfondrament és més ràpid i sobtat, i la subsidència és més lenta. Les causes cal buscar-les en la presència de forats sota terra, tant si són per causa humana o natural. L’extracció de fluids, la tectònica o la compactació de materials poden afavorir, a més, una lenta subsidència. c.La causa natural de pèrdua de sorra a les platges són els temporals marins. La principal causa humana és la construcció d’estructures (ports i espigons) que envaeixen el mar i tallen el «riu de sorra» paral·lel a la costa. d.La restauració de les platges no és cap solució definitiva, només serviria si vingués acompanyat d’altres mesures que evitessin l’erosió. La restauració es fa en zones on hi ha erosió, per tant, en un termini més o menys llarg, el problema tornarà a repetir-se. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 131 Unitat 5 Solucionari e.No és cert que totes les argiles produeixin problemes d’expansivitat, tot i que, en major o menor grau, totes poden inflar-se. Les anhidrites (guixos deshidratats) també poden produir problemes d’expansió. f.El risc de cobriment per dunes es pot estudiar a partir de la fotografia aèria, que permet observar el moviment de les dunes en imatges preses en diferents moments. Les solucions correctores poden ser plantar vegetació adaptada a la sorra que fixi les dunes. La instal·lació de tanques o barreres que retinguin la sorra també pot ser una bona mesura temporal. g.L’extracció de petroli deixa porus buits a les roques magatzem. La posterior compactació de la roca, o tancament d’aquesta porositat a causa de la pressió litostàtica, pot facilitar fenòmens de subsidència. h.Els factors de risc d’allaus són un fort pendent, un important gruix de neu acumulada, temperatures altes, forma convexa del vessant i l’orientació del vessant cap al Sol. i.Les característiques que es descriuen poden fer pensar que el risc és el de contaminació per gas radó. j.Les praderies de posidònies fixen la sorra del fons marí, i per tant contribueixen a minimitzar l’erosió de les platges. 132 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 6 Solucionari 1. Els factors escultors del sòl Els factors que determinen la formació d’un sòl són el clima, el tipus de roca mare, el temps, la topografia del terreny i l’activitat dels éssers vius. factors sòls prims clima sec i fred ✘ sòls gruixuts clima humit i càlid ✘ terrenys plans ✘ terrenys amb fort pendent ✘ vessant de solana ✘ vessant d’obaga poca vegetació ✘ ✘ vegetació abundant format fa menys de 100 anys ✘ ✘ format fa més de 100 anys roca mare poc alterable roca mare meteoritzable ✘ ✘ ✘ 2. Climes i sòls a.La meteorització química predomina en latituds on les condicions de pressió atmosfèrica i temperatures altes amb abundants precipitacions afavoreixen les reaccions químiques pròpies de la meteorització. b.En aquestes latituds, on hi ha una forta meteorització química, els minerals que formen les roques són més inestables, les roques s’alteren més, cosa que afavoreix el procés edàfic, i per tant, són sòls més gruixuts. c.Perquè a les zones equatorials les condicions climàtiques (alta pluviometria i temperatura) afavoreixen la meteorització, i això és un factor determinant en l’evolució dels sòls. d.En aquestes latituds, les baixes precipitacions o les baixes temperatures no afavoreixen la meteorització; com a conseqüència, hi ha poca alteració de les roques i els sòls són prims i poc desenvolupats. e.Un sòl tropical pot arribar a tenir uns 80 m de potència, un sòl de zona desèrtica només uns 5 m i un sòl de latitud alta fins a 30 m. 3. Sòls amb vistes al mar a.Els factors que controlen la dinàmica del sòl són: el temps, el clima, la biosfera, el pendent, la roca mare, els impactes provocats per l’home, l’erosió i l’orientació del relleu (aquest darrer factor el podem considerar inclòs dins del clima). Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 133 Unitat 6 Solucionari b.Si comparem els tres perfils podem observar que el sòl més desenvolupat (amb horitzó B) el trobem a la banda nord de la serra de Collserola. Es tracta del vessant obac, on hi ha més humitat i més vegetació. A la banda d’Horta, la major insolació dóna microclimes més secs, i l’horitzó B, característic de zones amb humitat i per tant amb meteorització, a penes hi és representat. A la zona del cim (Portell de Valldaura), el predomini de l’erosió fa que no tingui temps de desenvolupar-se completament un sòl. c.El sòl al torrent de Can Coll, com a qualsevol altre torrent, serà inexistent, ja que els mateixos al·luvions que transporta el torrent el sepultarien abans de néixer. 4. Sòls i conreus s tracta d’una activitat d’ampliació, ja que els coneixements que es donen van més enllà de la E programació mínima. En qualsevol cas, el treball de gràfiques respon a l’aprenentatge de procediments que es demana en el currículum. a.Les plantes poden pansir-se en cas d’humitats inferiors al 35 %, en sòls argilosos. b.L’aigua aprofitable per a les arrels és aquella que té uns valors de potencial matricial d’entre 2,5 i 4,2. A valors més grans, l’arrel no la podrà absorbir, i a valors menors, l’aigua gravitacional s’escolarà cap a baix. Dels tres tipus de sòl, el que reté més volum d’aigua aprofitable és el sòl argilós. c.Consisteix a pintar la franja horitzontal del mig (entre el punt de pansiment i el punt de capacitat de camp), que és la zona on hi ha aigua útil. Les franges superior i inferior corresponen a l’aigua no útil. d.La dificultat principal és que l’aigua s’infiltra massa ràpidament i no queda retinguda perquè la puguin aprofitar les plantes. Podríem dir que el problema és l’excessiu drenatge. e.Ha de ser predominantment argilós, segons la gràfica. 5. Agent doble a.Tots dos models (A i B) són de realimentació positiva. + coberta vegetal + 134 + precipitació erosió + + + infiltració A escolament superficial B Model A Model B Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 6 Solucionari b.Si la coberta vegetal és bona, s’avindrà amb el model A, i si és pobra, amb el model B. Si la precipitació és de caràcter torrencial (pluges fortes i molt espaiades en el temps), encaixarà amb el model B, i si és suau i contínua, amb el model A. c.Reforestació, en cas que calgui, o bé construcció de feixes o terrasses als vessants. 6. L’erosió del sòl a.Cal tenir en compte, abans que res, que la fórmula universal de pèrdua de sòl només indica la quantitat de sòl remogut, és a dir, del sòl que es desplaça vessant avall. Les zones més altes d’un turó o muntanya, un cop remoguin el seu sòl, no rebran més sòl de més amunt, i per tant es veuran realment afectades per l’erosió, mentre que les zones inferiors en perdran, però també en rebran de la part superior. Càlcul de R: R = (4,75 · 65) + (0,513 · 520) – 183,4 = 392,1 Càlcul de K: Segons la composició textural, mirant la gràfica es classifica com un sòl francoarenós. Com que el contingut en matèria orgànica és del 0,5 %, mirant la taula de la pàgina 116, K = 0,6. Càlcul de L: La longitud de la parcel·la és d’uns 500 m en la direcció del màxim pendent (perpendicular a les corbes de nivell). Per tant, L = 500/22,1 = 22,6. Càlcul de S: El pendent del sòl és de 20 m de desnivell en 500 m, que correspon a s = 20 · 100/500 = = 4 %. Per tant, S = s/9 = 4/9 = 0,4. Càlcul de C: Aproximadament, el grau de cobriment és del 50 %. Com que aquest cobriment és a base de gramínies, segons la taula, C = 0,04. Càlcul de P: Al terreny no es fan pràctiques de conservació. Com que el pendent és del 4 %, segons la taula, P = 0,5. factor valor R 392,1 K 0,6 L 22,6 S 0,4 C 0,004 P 0,5 b.Aplicant la fórmula, A = 392,1 · 0,6 · 22,6 · 0,4 · 0,04 · 0,5 = 42,53 tones/any. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 135 Unitat 6 Solucionari 7. Pluja de preguntes a.L’ordre en què s’originen els horitzons d’un sòl és des de la superfície fins als més profunds, perquè els factors que afavoreixen la formació d’un sòl són atmosfèrics, com la temperatura i les precipitacions i també biològics, com la descomposició bacteriana, el desenvolupament de la vegetació i la fauna edàfica. b.La lixiviació és un procés de migració vertical i descendent dels elements solubles del sòl des de les capes superiors cap a les més profundes. És important sobretot en climes humits, i afavoreix el trànsit de compostos solubles i fragments fins als horitzons inferiors. c.Es formarà un sòl desenvolupat en menys temps en el territori A perquè el clima càlid i plujós afavoreix la meteorització de la roca mare. El sòl serà més gruixut i desenvolupat també en el territori A, perquè el clima és el factor més important que intervé en el desenvolupament dels sòls. d.A Galícia i al País Basc, on la naturalesa química de la roca mare és ben diferent, tenen sòls semblants per la similitud dels factors climàtics. En canvi, al País Basc i a la Manxa, amb la mateixa composició calcària, els sòls són diferents a causa de les grans diferències climatològiques, ja que la influència de la roca mare en la formació del sòl només és important en les fases inicials de formació, i el més determinant és la textura del material original. e.Un dels sòls típic de Catalunya és la terra rossa, formada sobre terrenys calcaris i amb alta activitat biològica. Un altre sòl molt característic és el sauló, format sobre terrenys granítics molt alterats químicament i amb poca activitat biològica. f.El perfil d’un sòl és l’ordenació vertical dels diferents horitzons o nivells, cadascun d’ells amb unes característiques determinades. horitzó 0 horitzó A zona de rentatge vertical horitzó B zona d’acumulació horitzó C roca fragmentada roca mare 136 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 6 Solucionari g.L’humus és la fracció de la matèria orgànica del sòl que ha sofert un procés de transformació aeròbica o anaeròbica. La principal font de l’humus és la vegetació; per tant, en àrees on les condicions climàtiques afavoreixen que hi hagi una abundant coberta vegetal, la quantitat d’humus és superior a altres indrets. h.La textura d’un sòl és la proporció relativa de les diferents partícules que el formen. Un sòl que té un 20 % de sorra, un 40 % de llim i un 40 % d’argila és un sòl francoargil·lollimós. i.L’olivina, la mica i el piroxè són minerals fàcilment alterables per meteorització química perquè les seves estructures cristal·lines són poc estables en condicions de baixes pressions i temperatures. j.Els factors constructors d’un sòl són el clima, el temps i l’activitat biològica, i els factors destructors són l’erosió i els impactes causats per l’acció humana. k.El canvi climàtic, l’agricultura intensiva, el pasturatge intensiu, els incendis i la tala d’arbres. l.La pèrdua de productivitat del sòl i una menor disponibilitat d’aigua. m.La desertització és un fenomen natural, de caràcter cíclic. La desertització és un fenomen no natural, afavorit per l’acció humana, i conseqüència de determinats impactes que afecten el sòl. El resultat final és similar en tots dos casos. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 137 Unitat 7 Solucionari 1. Un sistema hidrogeològic a.Hi ha dues zones de recàrrega de l’aqüífer: el forat dels Aigualluts i Pumèro. altitud (m) 3000 pic d’Aneto vessant mediterrani vessant atlàntic falla de la Maladeta forat dels Aigualluts 2500 sistema del Joeu Pumèro Uelhs deth Joeu b.La gràfica cabal-temps presenta uns pics cap a la primavera-estiu que corresponen clarament a l’època de desglaç. c.La gràfica de bicarbonats presenta pics precisament en les èpoques en què la gràfica del cabal dóna valors més baixos, és a dir, és inversa respecte a la del cabal. L’explicació és que com més cabal menys concentració en bicarbonats, i a l’inrevés. 2. Latitud i salinitat a.25º N i 25º S (és una mica més alta a 25º N) b. 5º N i 50º S c.La salinitat és alta en latituds d’entre 20º i 30º, on l’evaporació és molt elevada a causa de les altes temperatures. És baixa en latituds altes (zones polars), on hi ha poca evaporació, i en latituds molt baixes (zona equatorial), on les pluges són força abundants. 3. Salinitat i temperatura a.La densitat de l’aigua del mar depèn de la concentració en sals o salinitat (generalment, com més tancat és un mar més probable és que en tingui una major concentració) i de la temperatura (com més alta és la temperatura, més evaporació i, per tant, més salinitat). La resposta «temperatura» equival a dir també «latitud», ja que van molt relacionades. b.L’augment de la salinitat fa augmentar-ne també la densitat. L’augment de la temperatura fa disminuir la densitat de l’aigua, tot i que no ho fa de forma tan clara, ja que l’augment de temperatura va lligat a una major evaporació i a un increment de salinitat. En qualsevol cas, a la gràfica es veu que l’augment de temperatura està relacionat amb la disminució de densitat. 4. Cabal i temps a.El Nil i el Volga (abans de la construcció de la presa de Ribinsk). b.Al Nil, als mesos d’estiu (juliol, agost i setembre); al Volga, durant els mesos de primavera (març i abril). 138 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 7 Solucionari c.Absorbeixen les crescudes i atenuen els pics de cabal màxim. d.El riu San Llorenç és un riu que circula pel Nord de l’Amèrica del Nord. En el seu curs es troben els llacs Erie i Ontario, que fan un efecte similar al de les preses (absorbeixen en part les crescudes). 5. Pluja de preguntes a.L’energia del Sol (fa que l’aigua de la superfície dels oceans s’evapori i passi a l’atmosfera). b.És la suma dels processos d’evaporació i transpiració que aporten vapor d’aigua a l’atmosfera. c.Són corrents originats per la diferent densitat de les masses d’aigua en funció de la seva salinitat, també relacionada amb les diferents latituds climàtiques. d.Són ascensos d’aigües profundes a prop del marge occidental dels continents a les latituds subtropicals. e.L’energia solar escalfa l’aigua del mar i origina corrents, és a dir, masses d’aigua, de temperatura més alta que, en desplaçar-se, redistribueixen el calor absorbit. f.Les partícules d’aigua adquireixen un moviment cicloïdal en ser agitades pel vent. El moviment es manté mentre la profunditat és gran. En apropar-se a la costa, disminueix la profunditat, i quan aquesta és inferior a la meitat de la longitud d’ona de l’onada, el fregament amb el fons impedeix el desenvolupament complet dels cicles, disminueix la longitud d’ona i augmenta l’altura de la cresta fins que l’onada trenca a la platja. g.Perquè qualsevol punt de la Terra s’alinea amb la Lluna dos cops cada dia i, per tant, hi haurà dues plenamars i dues baixamars. h.Perquè la composició de l’aigua de les aportacions (rius i precipitacions) no és la mateixa que la que en surt per evaporació. L’aigua que entra està mineralitzada (pels materials solubles i les partícules sòlides que conté), mentre que l’aigua que en surt per evaporació està lliure de sals. i.Una xarxa de drenatge és el conjunt de cursos d’aigua que desguassen en un riu, mentre que la conca hidrogràfica és la superfície de terreny ocupada per una xarxa de drenatge. j.La densitat de la neu és de 0,1-0,2 g/cm3, mentre que la del gel de glacera és de 0,92 g/cm3. La temperatura del gel de glacera, propera al seu punt de fusió, fa que pugui fluir de forma plàstica. k.La porositat primària és aquella que és original de la roca. La porositat secundària és la que adquireix posteriorment, un cop formada la roca, per processos tectònics (fracturació) o per carstificació, per exemple. Les calcàries poden presentar qualsevol tipus de porositat secundària, però originàriament no tenen porositat primària, excepte les toves. l.Un mapa d’isopiezes ens indicarà les línies d’igual altura del nivell freàtic. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 139 Unitat 8 Solucionari 1. Excavadores que ho devoren tot a.La utilitat podia ser molt diversa: fabricació de terrisses, rajoles, totxos, productes refractaris i, en general, tot el camp de la indústria ceràmica. b.La forma correspon a un dipòsit de con de dejecció, tal com diu la llegenda del mapa. c.Els conglomerats són roques; per tant, s’han de trencar o desfer per poder-ne explotar l’argila. Els al·luvions d’un con de dejecció estan desfets, és a dir, són un sediment i no pas una roca, cosa que en facilita l’extracció. d.A mesura que ens desplacem cap al nord anem veient que el contingut en argila és cada cop més baix. Això és degut al fet que les argiles són els materials que sedimenten en la zona més distant d’un con de dejecció (com en un delta), ja que, com que són més lleugers, poden recórrer distàncies més grans quan la riera baixa (vegeu l’esquema de la pàgina 303 de Ciències de la Terra i del medi ambient 1). Calia esperar que, a mesura que ens apropàvem a la zona proximal, prop de la capçalera del con, el contingut en argiles fos menor. e.Lògicament, si l’explotació s’hagués fet en sentit oest-est, des del punt 4, segurament la proporció d’argiles s’hauria mantingut de l’ordre del 80 %, durant tota l’explotació. 2. A la recerca de metalls a. mineralització en el contacte pissarres del silúric calcàries del devònic falla normal contacte concordant arenisques del carbonífer b.Els minerals que es devien explotar eren galena i esfalerita (blenda), probablement, ja que són les típiques menes de plom i zinc. c.Atès que la mineralització és de tipus horitzontal, profunda i concentrada, el més rendible seria fer una explotació en forma de galeries. 3. L’orografia i les cobertes del sòl a.Un 5 %; un 3 %. b.La proporció de conreus i matolls respecte de la coberta de bosc és molt més alta a favor de les primeres, és a dir, la superfície de bosc és proporcionalment menor al sud que al nord. c.Les diferències climàtiques consisteixen, sobretot, en el fet que als vessants orientats al nord hi ha sempre més humitat i menys insolació, cosa que afavoreix el creixement del bosc. D’altra banda, una menor humitat en els vessants orientats al sud afavoreix la formació d’incendis a l’estiu. Com que el bosc necessita més temps per regenerar-se que les altres cobertes, als vessants orientats cap al sud hi ha una menor proporció de bosc. 140 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 8 Solucionari d.Fins a 800 m la proporció de bosc respecte d’altres cobertes vegetals augmenta, ja que disminueix l’extensió d’altres cobertes i augmenta la de bosc. e. • Altitud. A partir de 1.000 m d’altitud hi ha molt poca superfície de terreny en aquesta comarca, i per això l’extensió dels dos tipus de vegetació disminueix; a més, a partir d’aquesta cota els pendents són massa pronunciats perquè s’hi pugui desenvolupar el bosc, i d’altra banda, la major part d’extensions cultivades es troba a poca altura (poc pendent). • Pendent. A partir del 30 %, la forta erosió de l’aigua fa que a penes hi hagi sòl i per tant no pugui créixer cap tipus de coberta vegetal. f.Els factors que afavoreixen el creixement de bosc respecte d’altres cobertes poden ser diversos: l’orientació del vessant (favorable cap al nord), l’altura i el pendent. g.L’augment del pendent, l’altura i l’orientació cap al nord fan disminuir la proporció de terrenys amb altres cobertes vegetals. 4. Un jaciment d’argent a.Si el text diu que es troben 2 g d’argent per cada kg de roca, i que la llei és el tant per cent de mineral, aleshores: 2 g · 100/1.000 g de roca = 0,2. La llei és 0,2. b.Tenint en compte que la llei és 0,2 i la llei límit (valor mínim de llei, per sobre del qual l’explotació és rendible) és 0,01, es pot afirmar que l’explotació és clarament rendible. c. d.Segons l’escala, les dimensions del filó són: • profunditat: 50 m (és definida per la profunditat del nivell freàtic) • llargada: 200 m • amplada: 20 m • El seu volum és 50 · 20 · 200 = 200.000 m3 e.Si tenim en compte que hi ha 1.000 cm3 de mineral per cada m3 de roca (és a dir, 0,001m3), i que tenim 200.000 m3 de roca, aleshores 0,001m3 · 200.000 = 200 m3 de mineral. Les reserves són de 200 m3. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 141 Unitat 8 Solucionari 5. Pluja de preguntes a.De les roques industrials, no ens interessa la composició sinó les seves propietats físiques. Pel que fa als minerals industrials, només ens interessa la seva composició. b.La mida de les partícules i el seu grau de rodament. El rodament o grau de rugositat els dóna major o menor adherència. En els àrids de trituració, aquesta rugositat és molt alta. c.El ciment és una massa cuita formada de calcària (calcita), argila i sorra, a la qual es poden afegir diversos additius per donar-li unes determinades propietats. d.a5; b1; c6; d3; e4; f2 e.Els minerals industrials metàl·lics s’exploten per obtenir un metall, mentre que els no metàl·lics s’exploten per obtenir altres substàncies. f.L’explotació en gravera es fa quan els materials estan solts, mentre que l’explotació en pedrera requereix explosions controlades o de màquines per obtenir el material. L’explotació en forma de mina es fa quan els materials es troben en profunditat, mentre que l’explotació a cel obert es duu a terme quan els materials afloren en superfície. g.És l’explotació dels productes que es generen al bosc. h.Perquè el pagès, abans de sembrar, ha de llaurar la terra, cosa que destrueix els horitzons. i.Hi ha diverses mesures de gestió encaminades a disminuir l’erosió hídrica del sòl, com són la protecció del sòl amb vegetació (reforestació), orientar el sentit de les llaurades paral·lelament a les corbes de nivell, construir bancals, fer dics locals que evitin l’escolament ràpid de l’aigua (de fet és pràcticament el mateix que els bancals), fer barreres amb vegetació per frenar l’escolament, frenar la contaminació que mata la coberta vegetal, etc. j.El paisatge està controlat per tres factors: processos geològics interns (constructors de relleu) i externs (destructors), el clima (que controla la vegetació i els agents geològics externs) i l’home (que modifica el paisatge). 142 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 9 Solucionari 1. Fem el balanç anual oct. nov. des. gener febrer març abril maig juny juliol agost set. total 70 140 60 30 35 45 55 35 25 15 12 35 557 evapotranspi40 ració 60 30 10 12 18 28 30 15 18 26 30 317 precipitació escolament subterrani 25 73 25,5 17,5 20,8 23 22,8 1,8 8,8 -3,5 -14,2 3,8 214,3 escolament superficial 5 7 4,5 2,5 2,2 4 4,2 3,2 1,2 0,5 0,2 1,2 35,7 90 50 45 80 85 65 25 10 5 25 – cabal (L/s) 100 140 recursos subterranis 25 98 123,5 141 161,8 184,8 207,6 209,4 218,2 214,7 200,5 204,3 204,3 2. La set insaciable dels camps de golf a. 540 camp de golf 540 500 520 540 480 piscines cobertes per emmagatzemar-hi aigua 460 540 con de dejecció 10 km 520 500 520 b. L’àrea és d’uns 600 km2. c.Primer cal calcular el total d’aigua de què es disposa per regar el camp de golf durant un any, descomptant-hi el cabal ecològic: ET = 30 % de 600 L/m2 (precipitació anual) = 180 L/m2 Esubt. = 50 % de 600 L/m2 (precipitació anual) = 300 L/m2 P = 600 L/m2 = ET + Esubt.+ Esup. = 180 L/m2 + 300 L/m2 + Esup. Ara, s’ha de calcular el valor de l’escolament superficial (en L/m2): Esup. = 600 L/m2 – 180 L/m2 – 300 L/m2 = 120 L/m2 Ara, es necessita saber el total d’aigua (en litres) de què es disposa: 600 km2 = 600.000.000 m2 Esup. = 600.000.000 m2 · 120 L/m2 = 7,2 · 109 L (en un any) Ara, cal descomptar-ne el cabal ecològic: El 18 % de 7,2 · 109 L és 1,296 · 109 L 7,2 · 109 L – 1,296 · 109 L = 5,904 · 109 L Aquests 5,904 · 109 L és l’aigua de què es disposa per regar. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 143 Unitat 9 Solucionari Ara, cal saber l’aigua que es necessita per regar: L’extensió del camp de golf és de 2 3 3 km, és a dir, 6.000.000 m2. Per tant, calen 4 L/m2 · 365 dies · 6.000.000 m2 = 8,75 · 109 L. Com que es requereix més aigua de la que es disposa, el projecte és inviable. En qualsevol cas, l’actual normativa obliga els camps de golf a regar amb aigües depurades, cosa que no s’ha tingut en compte en l’activitat, ja que només es pretenia treballar el concepte de balanç hídric. 3. Poca aigua per repartir a.Agra està situada a una latitud de 27º N, enmig de la regió subtropical dominada plenament pel cinturó d’anticiclons que afecta les regions desèrtiques. b.L’evapotranspiració potencial és l’evapotranspiració màxima que hi pot haver en funció de la temperatura. Es tracta d’un valor teòric màxim. L’evapotranspiració real és la que es mesura al camp. Si hi ha prou aigua disponible perquè es pugui evaporar, la real i la potencial coincideixen. En un desert, per exemple, l’evapotranspiració potencial és molt alta, però la real és gairebé zero, ja que no hi ha aigua disponible. Lògicament, l’ET real no pot ser mai més alta que la potencial. L’ET potencial pot ser més alta que les precipitacions. c.L’estació de pluges correspon a l’estiu, ja que és el moment en què el cinturó de conveccions equatorial es desplaça cap al nord. Aquesta estació plujosa es coneix amb el nom de monsó. d.Els excedents es troben al juliol i agost. El valor anual o total dels excedents és de 40 mm (30 mm al juliol i 10 mm a l’agost). Els valors en abscisses vénen donats en cm. e.L’ET és més alta al maig i al juny, quan hi ha més insolació i calor i menys precipitacions. 4. El somni d’un món millor a. bomba aigua de mar mar aigua dolça aigua doblement salada 700 m membrana semipermeable b.Altres tecnologies de dessalinització similars, basades en la membrana d’osmosi inversa, requereixen una pressió per fer passar l’aigua dolça a través de la membrana. Aquesta pressió comporta una despesa energètica. La despesa energètica necessària per bombejar l’aigua dolça des d’un pou de 700 m de profunditat és la mateixa. Per tant, el projecte no representa cap avantatge especial. 144 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 9 Solucionari c. aigua salada bomba membrana semipermeable mar al mar aigua dolça L’energia necessària per aixecar 700 m l’aigua salada sobre el nivell del mar equival a l’energia necessària per bombar l’aigua dolça a 700 m de profunditat. 5. Aigües minerals a.La composició de les aigües de Font Rubí s’ha anat empobrint en calci i enriquint en sodi. L’origen del calci sembla ser la roca calcària. Una hipòtesi factible seria considerar una davallada del nivell freàtic, de manera que les aigües subterrànies no banyessin aquests materials i, per tant, no els dissolguessin. b.Si bé hem considerat la possibilitat de sobreexplotació a Font Rubí, al subsòl d’Aigua del Carme els materials són constants (granit), i per tant cal esperar que si hi ha sobreexplotació la composició no variï. Per tant, no tenim cap informació que ens ajudi a valorar una possible sobreexplotació. c.En una cas de sobreexplotació extrema, en què el nivell freàtic baixés molt, podria extreure’s aigua d’una zona pròxima als filons. En aquest cas, les analítiques podrien donar uns continguts alts en elements com el plom o el sofre (galena). El quars no es dissol fàcilment en aigües de pH aproximadament neutre. d.Les aigües subterrànies són una excepció a la idea de bé públic de l’aigua que estableix la Llei d’aigües. Tenen el mateix tractament que el carbó o altres minerals, i per tant només les pot explotar aquella empresa que en té la concessió. 6. Recursos hídrics a. conca superfície recursos recursos hídrics hm3/km2 de la conca hídrics totals disponibles (km2) (hm3/any) (hm3/any) recursos disponibles (%) interior de Catalunya 16.547 2.780 1.308 0,168 47 Ebre 85.927 18.198 10.727 0,211 59 Tajo 80.947 12.898 6.233 0,159 48 Guadiana 67.842 4.872 2.312 0,072 47 Guadalquivir 57.121 6.911 3.062 0,121z 44 Segura 16.164 1.000 800 0,062 80 Balears 5.014 745 282 0,149 38 Canàries 7.273 965 260 0,133 27 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 145 Unitat 9 Solucionari b.Depenen bàsicament de la climatologia: a grans trets, les conques del nord tenen més aigua que les del sud. c.Vegeu la taula de l’apartat a. d.L’aprofitament dels recursos hídrics és especialment alta a l’Ebre i sobretot a la conca del Segura, a causa de la construcció d’embassaments en aquests rius. e. Construint embassaments. 7. Pluja de preguntes a.D’una banda hi ha el conflicte entre els habitants d’una conca i els de l’altra, ja que l’aigua és un recurs que sovint és escàs, especialment en el moment en què es planteja un transvasament. A més dels conflictes que es poden produir des del punt de vista humà, n’hi ha d’altres de caràcter mediambiental: la zona deltaica del riu exportador es pot veure salinitzada quan hi arriba menys aigua, fet que pot afectar, entre altres coses, els cultius. A més, la zona deltaica pot patir una regressió, ja que en arribar menys sediments al delta, la dinàmica riu-mar es declina a favor d’una erosió del delta. D’altra banda, l’ecosistema fluvial del riu exportador també es veurà afectat si no és que el cabal ecològic és prou elevat. b.Els usos són, bàsicament, quatre: ús no consumptiu (oci, cabal ecològic, energètic, navegació...), ús agrícola i ramader, ús domèstic i ús industrial. El percentatge més alt correspon a l’agricultura i la ramaderia, o bé a l’ús industrial, segons el tipus d’activitat dominant en la regió. c.La depuració neteja l’aigua, de manera que pot ser abocada amb un grau de contaminants mínim (el que marca la legislació), mentre que la potabilització comporta més neteja, ja que és aigua destinada a consum humà. La potabilitzada, per tant, conté una proporció de contaminants molt més baixa que la depurada. d.El regatge gota a gota és el més efectiu, ja que pràcticament s’aprofita tota l’aigua i se n’evapora molt poca. e.Cada cop hi ha més població i aquesta població té més necessitats de tota mena. L’aigua és indispensable per cobrir les necessitats vitals i les que no són vitals. A més, la major part de conflictes a escala mundial es donen en països del Tercer Món, una gran proporció dels quals es troben en regions climàtiques seques. f.El balanç hídric és la relació d’entrades i sortides d’aigua d’una conca. g.Les entrades d’aigua poden deduir-se dels valors dels pluviogrames. L’escolament superficial s’obté a partir de les estacions d’aforament, que donen valors de cabal (litres per segon). La quantitat d’aigua infiltrada és molt difícil d’obtenir, i la forma més pràctica consisteix a aplicar la fórmula del balanç hídric, un cop sabem les altres dades. 146 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 9 Solucionari h.La indústria pot estalviar aigua de diferents formes: • Depurant i reutilitzant l’aigua. • Reciclant l’aigua dels circuits de refrigeració, a base de refredar l’aigua i tornar-la a canalitzar, en comptes de reemplaçar-la per aigua freda. • Utilitzant maquinària de baix consum d’aigua. i.A casa, es pot estalviar aigua de diferents maneres: • Omplint bé les rentadores o els rentaplats abans d’engegar-los. • Tancant l’aixeta mentre ens raspallem les dents. • Dutxant-nos en comptes de banyar-nos. • No tirant la cadena del vàter quan hi llancem, per exemple, un mocador de paper, o bé utilitzant correctament els vàters que tenen doble descàrrega. • Regant les plantes només quan és estrictament necessari, i tenint plantes adaptades al nostre clima, en comptes d’espècies que demanin molta aigua. j. És el cabal mínim que ha de dur un riu perquè l’ecosistema fluvial no es vegi deteriorat. k.És l’organisme que té responsabilitat sobre els diferents elements del cicle de l’aigua, a Catalunya. l.Consisteix en l’exportació d’aigua des de les conques hidrogràfiques excedentàries fins a les conques deficitàries. Avantatges: correcció del dèficit d’aigües. Inconvenients: construcció d’embassaments, gran despesa econòmica, conflictes regionals. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 147 Unitat 10 Solucionari 1. L’energia que mou els continents a.Les aigües termals, els balnearis o l’escalfament d’aigües domèstiques. Si les temperatures ultrapassen 150 ºC en profunditat, es pot generar energia elèctrica. profunditat (m) b. 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 60 ºC/km 6.000 7.000 30 ºC/km 8.000 9.000 10.000 0 60 120 180 240 300 360 390 450 510 temperatura (ºC) c.Si el gradient és de 60 °C/km, a 2.500 m, i si és de 30 °C/km, a 5.000 m. Lògicament, en el primer cas sortiria més a compte, ja que s’hauria de bombar aigua de menor profunditat. d.A Caldes de Montbui s’exploten les aigües termals en balnearis. A Sant Cugat del Vallès hi ha hivernacles regulats per una central geotèrmica experimental. e.El que cal remarcar és la coincidència dels marges de placa amb centrals geotèrmiques. En tot cas, es pot destacar que és precisament al cercle de foc del Pacífic on hi ha una major concentració de centrals. Es tracta d’una zona on hi ha subducció de placa oceànica, i per tant importants fenòmens magmàtics. 2. Prospecció de petroli a. A B trampes de petroli b.En A trobarem conglomerats i gresos en superfície, argil·lites al mig, margues a sota i, si és prou contacte discordant argil·lites profund,margues calcàries més a sota. En B trobarem argil·lites a dalt, calcàries i finalment margues a sota. contacte concordant calcàries gresos i conglomerats cabussament horitzontal c.El sondatge B, ja que hi ha una trampa amb calcàries, que són materials porosos, mentre que el sondatge A presenta margues sota al discordança, que són impermeables. 148 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 10 Solucionari d. 30º 30º 30º B A C 1.000 m e.La trampa és donada per una discordança. La roca magatzem és la calcària. La roca mare ha de ser la calcària o la marga. No poden ser les argil·lites o els conglomerats i gresos, ja que es troben per sobre, i el petroli no baixa sinó que sempre ascendeix. Aquest procés s’anomena migració. 3. Una alternativa més al petroli a.Dins de les bioenergies procedents de l’aprofitament de la biomassa. b.L’ús de biodièsel comporta que 30.000 hectàrees es dediquin al cultiu de gira-sol o colza. contacte discordant margues Aquestes plantes absorbeixenargil·lites el diòxid de carboni que emeten quan són cremades en els contacte concordant motors. Per tant, el balanç d’emissió de CO2 és zero. calcàries gresos i conglomerats capbussament horitzontal c.Fabricar biodièsel és més barat que fabricar hidrogen. A més, la utilització de l’hidrogen comportaria la substitució del parc mòbil, mentre que avui dia tots els vehicles dièsel poden utilitzar biodièsel. 4. Monstres de ferro moguts pel vent a.Segons la gràfica, una velocitat mitjana de 6 m/s dóna potències de 600 W. L’any té 8.760 h, per tant: 600 W · 8760 h = 5.256 kWh/any. A 0,08 €/kWh, això suposa un estalvi anual de 5.256 · 0,08 = 420 €. S’amortitza en: 3.700 €/420 € = 8,8 anys. b.El plantejament pot fer-se al revés, partint de la darrera operació de l’activitat anterior. x = 1.233 €/any. Substituïm els 8,8 anys per 3: 3.700 €/x € = 3 anys y = 15.412,5 kWh/any. Per tant: y kWh/any · 0,08 € = 1.233 €/any Per generar aquests 15.412,5 kWh durant un any necessitaré una potència z: z W · 8.760 h = z = 1.760 W. = 15.412,5 kWh = 15.412.500 Wh Segons la gràfica, per obtenir aquesta potència, el vent ha de tenir una velocitat mitjana anual d’aproximadament 9,5 m/s. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 149 Unitat 10 Solucionari c.Un cim seria el lloc idoni, ja que no hi ha res que aturi el vent. d.Bàsicament, l’impacte visual. e.Per dos motius: primer, perquè a penes hi ha impacte visual, ja que només es poden veure si s’hi passa a prop amb un vaixell; segon, perquè els vents marins són constants. f.L’Alt Empordà i les comarques del Baix Ebre. g.Com que fabriquem electricitat i no cremem combustible –cosa que sí que passa en una central tèrmica–, deixem d’enviar 1.709 tones de CO2 a l’atmosfera. h.L’estalvi pel que fa a la contaminació és un aspecte important que cal valorar. i.Els avantatges i inconvenients s’indiquen a la pàgina 212 del llibre de text. 5. Plantes incineradores amb recuperació energètica a.A les incineradores amb recuperació energètica es cremen residus sòlids (determinats tipus de deixalles). A partir de l’energia calorífica alliberada en la combustió, es produeix energia elèctrica. b.Aquest tipus de plantes pretén minimitzar l’acumulació massiva de residus sòlids als abocadors. c.La suma de residus incinerats per les diferents plantes és: 7.701.667 t = 7.701.667.000 kg. Dividint aquesta quantitat entre els 485 kg de residus sòlids generats per cada habitant obtenim: 7.701.667.000 /485 = 1.587.973,1 habitants. d.Depenent de la zona on habitin els alumnes, les possibilitats que part de les deixalles que generen a casa seva siguin incinerades en plantes d’aquest tipus seran més o menys elevades. Malgrat això, alguns municipis allunyats d’aquestes plantes tenen convenis per poder enviar-hi residus sòlids i, en el futur, es preveu que augmenti el nombre d’aquestes plantes. e.La suma de l’energia generada per totes les plantes és: 777.637 GJ = 777.637.000.000 kJ. Si passem a kWh aquesta quantitat obtenim: 777.637.000.000 kJ / 3.600 kJ cada kWh = 216.000.000 kWh. Dividim la quantitat entre el consum mitjà d’un habitatge on viuen 4 persones i obtenim: 216.000.000 kWh / 2.500 kWh = 86.400 habitatges. f.Sovint, quan s’ha d’instal·lar una planta incineradora d’escombraries, els veïns de la zona afectada s’hi oposen. Els arguments favorables a una planta com aquesta són de tipus ecològic, com ja hem esmentat fins ara. Pel que fa als arguments en contra, es tracta dels impactes que poden causar. En la resposta següent es detallen. g.Els problemes mediambientals que poden causar les plantes incineradores de residus sòlids són: • Emissió de gasos contaminats (monòxid i diòxid de carboni, procedents de la combustió i dioxines si s’incineren alguns tipus de residus). • Emissió de gasos que incrementen l’efecte d’hivernacle (monòxid i diòxid de carboni). • Impactes en la qualitat de vida de la zona: impacte visual en el paisatge, soroll derivat del trànsit de camions i males olors provinents d’aquest tipus de deixalles. 150 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 10 Solucionari Les emissions de gasos es poden minimitzar instal·lant filtres i controlant el tipus de residus incinerats. Igualment, l’ús de tecnologies més modernes i eficients per a la incineració faran més eficient la planta i generaran menys gasos. Per evitar els impactes sobre la qualitat de vida de la població de la zona cal ubicar aquestes plantes lluny de zones habitades i, en tot cas, implantar mesures correctores en l’entorn, com franges de vegetació o altres tipus de barreres visuals. 6. Energia gratuïta, inesgotable i neta a.La instal·lació de plaques fotovoltaiques es fa a la zona que rep la màxima insolació (si no hi ha obstacles que ho alterin, generalment al vessant sud de l’edifici). Malgrat això, cada cas presenta particularitats, per això el croquis o esquema pot ser força diferent d’un lloc a un altre. La inclinació més adequada de les plaques per a la nostra latitud és de 34º, però segons les característiques de la zona de l’edifici on s’instal·lin, aquesta inclinació pot ser diferent. b.Sumant els consums de la gràfica tenim: 53.700 kWh. Multiplicant aquest consum anual pel preu del kWh obtenim: 53.700 kWh · 0,081104 €/ kWh = 4.355,28 €. Ara cal afegir l’impost sobre electricitat que és del 5,1%: 4.355,28 € · 5,1/100 = 222,12 €; 4.355,28 € + 222,12 € = 4.577,4 €. Finalment, cal afegir l’IVA, que és del 16 %: 4.577,4 · 16/100 = 732,38 €. El total anual és: 4.577,4 € + 732,38 € = 5.309,78 €. Per calcular l’estalvi que poden suposar les plaques fotovoltaiques, suposem una producció anual de 4,75 MWh: 4,75 MWh · 1.000 kWh/1 MWh = 4.750 kWh. Multiplicant aquesta producció anual pel preu del kWh obtenim: 4.750 kWh · 0,081104 €/ kWh = 385,24 €. Ara, cal afegir l’impost sobre electricitat, que és del 5,1 %: 385,24 € · 5,1/100 = 19,65 €; 385,24 € + 19,65 € = 404,89 €. Finalment, hi afegim l’IVA, que és del 16 %: 404,89 · 16/100 = 64,78 €. Per tant, l’import que hauria costat l’electricitat produïda per les plaques és: 404,89 € + + 64,78 € = 469,67 €. c.Per calcular quants anys tardarien a amortitzar-se, cal dividir el cost de les plaques fotovoltaiques entre el preu de l’energia generada anualment: 42.500 €/469,67 €/any = 90,48 anys. d.Segurament la xifra anterior pot representar molt de temps, però no tots els avantatges són econòmics. Per generar 4,3 kWh d’energia elèctrica en una central tèrmica s’emet 1 kg de CO2 a l’atmosfera. Dividint la producció elèctrica anual de les plaques entre 4,3 kWh s’obtenen els kg de CO2 que s’haurà evitat emetre: 4.750 kWh/4,3 kWh per kg de CO2 = 1.104,65 kg de CO2. e.Aquesta reducció d’emissions de diòxid de carboni contribueix a minimitzar: • L’increment de l’efecte d’hivernacle i les seves conseqüències climàtiques (escalfament global, alteracions de règims pluviomètrics, etc.). • La contaminació atmosfèrica. • El consum de recursos energètics no renovables. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 151 Unitat 10 Solucionari f.Quan el consum d’energia al centre supera l’energia generada per les plaques, la companyia elèctrica subministra la quantitat d’electricitat que fa falta. g.En els moments en què es produeix la situació contrària, com en un migdia del mes de juny, l’energia elèctrica sobrant va a parar a la xarxa i, si s’han fet els contractes pertinents, la companyia elèctrica compra aquest excedent energètic. h.La instal·lació de plaques fotovoltaiques en edificis públics i habitatges pot tenir, a llarg termini, efectes importants a nivell global perquè, tot i que faci falta igualment l’existència de centrals elèctriques convencionals, la suma dels petits estalvis de molts particulars i institucions pot repercutir força positivament en els problemes mediambientals abans esmentats. 7. Una limitació polèmica a.Les velocitats òptimes per a un menor consum energètic, i per tant per reduir les emissions de CO2, corresponen a 80 km/h per als vehicles dièsel i 60 km/h per als de gasolina. Això es correspon a emissions de 0,4 g de CO2/km per als vehicles dièsel i 0,17 g de CO2/km per als de gasolina. b.A més de la reducció de les emissions de CO2 també es produeix una reducció d’altres contaminants com les partícules en suspensió (a menor velocitat, menor desgast de pneumàtics i menor emissió de fums i gotes d’hidrocarbur) o els òxids de nitrogen (per tant, es forma menys boirum fotoquímic). c.Si dividim 1.500.000 tones de CO2 per 7.500 kg veurem que amb 200.000 km2 de zona verda es podrien absorbir les emissions de diòxid de carboni dels vehicles de la zona metropolitana. 8. Pluja de preguntes a.Les energies renovables són aquelles que es generen a una velocitat igual o major que la velocitat amb què les consumim. Les energies no renovables són aquelles que es generen a una velocitat menor. b.Les energies netes són aquelles que no contaminen el medi, i les energies brutes són les que sí que el contaminen. c.Les energies convencionals són energies no renovables i brutes, mentre que les energies alternatives són energies renovables i netes. d.Les energies que generen contaminació atmosfèrica són aquelles derivades de la combustió de combustibles fòssils, la bioenergia i l’energia de fissió nuclear. e.L’energia solar s’aprofita de dues maneres: la seva calor s’empra per escalfar aigua, hivernacles o altres materials (forn solar), i l’energia electromagnètica de la seva llum es fa servir per generar electricitat. L’energia eòlica s’utilitza per bombar aigua o per generar electricitat. 152 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 10 Solucionari f.L’energia que crema fusta és considerada convencional perquè és bruta, és a dir, el seu consum representa un balanç negatiu quant a contaminació de CO2, ja que la formació del carbó és un procés massa lent. L’energia que crema fusta també contamina, però la fusta es pot fabricar de nou, de forma que es reabsorbeix el CO2 que s’ha emès, i el balanç de contaminació es compensa. g.Perquè fabricar hidrogen comporta una despesa energètica igual a la que obtenim de l’hidrogen com a combustible. h.Perquè, malgrat que no contamina, comporta altres impactes importants per al medi, com la interferència en la dinàmica del riu. Algunes conseqüències d’això són que els sediments són retinguts en les preses i no arriben al mar, fet que comporta la regressió dels deltes. Una altra de les conseqüències és la inundació de part del territori. i.Bàsicament dos: d’una banda, el perill d’accident nuclear (Txernòbil, per exemple) i de l’altra, l’important problema dels residus nuclears, que encara no s’ha resolt satisfactòriament. A més de tot això, les centrals nuclears necessiten una contínua refrigeració, que generalment comporta contaminació tèrmica d’aigua que és abocada al medi. j.La fissió representa el trencament d’un àtom, cosa que allibera radiació. La fusió és tot el contrari: comporta la unió d’àtoms, i a la vegada l’emissió de radiació. El primer és el mètode tradicional en les centrals nuclears. Actualment, s’investiga la fusió però no s’obté energia de forma industrial. k.La digestió bacteriana consisteix en la degradació de la matèria orgànica (compostatge) a partir de determinades poblacions bacterianes, cosa que genera gasos que es poden cremar. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 153 Unitat 11 Solucionari 1. Molts actors per a un sol escenari bucle A a. bucle B temperatura marítima temperatura terrestre + [CO2] atm + – evaporació + – precipitació – [CO2] mar + + [CO2] atm – b.El bucle B accelerarà el creixement de l’efecte d’hivernacle, com també de les altres variables, ja que és un bucle positiu. El bucle A controlarà que totes les variables, entre les quals l’efecte d’hivernacle, es mantinguin en valors estables. 2. Els líquens, organismes indicadors de la contaminació atmosfèrica a.Cada espècie de liquen té una determinada tolerància als nivells de contaminació atmosfèrica. Per això, la seva presència serveix per conèixer el grau de contaminació atmosfèrica a què està exposat un indret. b.La presència de nombrosos líquens del gènere Caloplaca ens indica que les concentracions de SO2 no superen els 50 µg/m3. c.En aquest segon cas, els nivells de SO2 superen els 125 µg/m3. d.A partir de determinat valor només es troben algues de l’espècie Pleurococcus viridis perquè no hi ha cap espècie de liquen que pugui resistir aquests nivells de contaminació. e.Entre els dos mapes hi ha molta correlació. Com més alt és el nivell de contaminació atmosfèrica (concentracions de diòxid de sofre) menor és el nombre d’espècies de líquens i a l’inrevés. f.La qualitat de l’aire de qualsevol indret es pot avaluar a partir de l’observació i la determinació del nombre d’espècies de líquens presents i de les seves característiques específiques (espècie a la qual pertanyen). 3. Els perills indirectes del trànsit a.Les substàncies responsables d’aquests problemes de salut són els gasos contaminants, que afecten el sistema cardiovascular: òxids de sofre i de nitrogen, partícules de pols, compostos orgànics volàtils, compostos halogenats i ozó. b.Per disminuir la seva presència caldria: • Reduir les emissions contaminants amb la disminució del trànsit rodat, el foment del transport públic, l’ús d’energies alternatives i l’estalvi energètic, i amb l’ús de processos productius i motors més eficients. 154 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 11 Solucionari • Planificar adequadament el territori, tot evitant les grans vies de comunicació a prop de zones habitades. c.De ben segur que aquí podrien sortir uns resultats semblants, ja que, malauradament, són nombroses les zones habitades situades al costat o molt a prop de grans vies de comunicació. Dos exemples podrien ser els blocs de pisos de Cerdanyola o de Badia del Vallès adjacents a l’autopista C-58 i AP-7, o els nombrosos habitatges de l’avinguda Meridiana de Barcelona. d.L’ús de catalitzadors redueix les emissions contaminants del vehicles, cosa que pot fer disminuir aquests problemes de salut provocats pels gasos contaminats. En canvi, l’increment en el trànsit rodat pot fer que aquesta disminució dels nivells de gasos contaminants sigui menor i, per tant, el nombre de persones afectades es mantingui o augmenti. e.Estudis com aquest haurien de ser referents per als gestors del trànsit i de la política urbanística, ja que quan es dissenyin mesures per regular o transformar les vies de comunicació existents i, encara més, quan se’n dissenyin de noves, caldria tenir en compte aquest tipus d’efectes indirectes que produeixen en la població. f.Les mesures que es poden emprendre per reduir aquests efectes a les zones poblades situades al costat d’una autopista o una via urbana de grans dimensions, són de dos tipus: • Reduir el trànsit en aquestes vies buscant vies de circulació alternatives que afectin a menys habitants, reforçant el transport públic o aplicant mesures dissuassives (peatges o taxes com les que s’han imposat per accedir al centre de Londres o a altres grans ciutats). • Construir barreres o franges de protecció: principalment es tracta de zones arbrades, de vegades amb elements arquitectònics com barreres acústiques o d’altres tipus, que eviten que els gasos contaminats i els sorolls emesos pel trànsit incideixin directament en els habitatges. g.Des del 2008 s’ha reduït el límit de velocitat a 80 km/h a tots els accessos a Barcelona per disminuir els nivells de contaminació atmosfèrica. També s’està assajant una senyalització que permeti aplicar límits variables de velocitat en funció de la situació meteorològica i la densitat de trànsit, sempre amb el límit màxim abans esmentat. En qualsevol cas, la mesura té una doble intencionalitat: d’una banda, millorar la seguretat en el trànsit i, de l’altra, reduir els nivell d’emissió de contaminants dels vehicles que, en consumir menys combustible, emeten menys gasos contaminants. 4. L’escut protector a.En la gràfica corresponent al 2003 l’extensió del «forat» a la capa d’ozó és molt més gran i la seva presència s’allarga força més dies. L’any 2008, aquests valors són una mica inferiors, mentre que l’any 1988, aquest problema tot just comença a manifestar-se. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 155 Unitat 11 Solucionari b. extensió (milions de km2) 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1988 1998 2003 2008 màxima extensió del forat de la capa d’ozó Catalunya Espanya Europa Antàrtida extensió de diferents àrees geogràfiques c.El forat de la capa d’ozó ha arribat a ser més del doble que tota l’Antàrtida, 2,6 vegades Europa, 55 vegades Espanya i 872 vegades Catalunya. d.Els dies en què hi ha els valors màxims d’extensió del forat de la capa d’ozó corresponen a la primavera austral (tardor per a nosaltres), que és quan aquest gas assoleix els valors mínims, ja que és quan fa més temps que hi ha poques hores de sol al pol Sud. e.Durant l’any 2008 s’ha produït una lleugera reducció del forat de la capa d’ozó. Aquest fet pot tenir una clara relació amb acords internacionals que afavoreixen l’ús de gasos alternatius que no afecten la capa d’ozó i amb l’actitud de molts consumidors que han procurat comprar productes (neveres, aires condicionats, etc.) que no continguessin CFC. Tot plegat ha afavorit una reducció en les emissions d’aquests gasos que, molt probablement, han ajudat a la reducció del forat. f.El menor refredament de l’Àrtic es pot veure accentuat per la disminució de la quantitat d’ozó estratosfèric en aquesta zona. g.Si la radiació ultraviolada no s’absorbeix a l’estratosfera, una part penetra a la troposfera i genera ozó troposfèric. L’ozó troposfèric és un potent oxidant que pot afectar els éssers vius i causar afectacions en les mucoses. h.Tal com es pot veure a la figura 6 del llibre, quan la radiació ultraviolada es reflecteix a la superfície terrestre, en part es converteix en radiació infraroja, que contribueix a l’escalfament global. Aquest escalfament pot fer minvar la superfície de l’Antàrtida, cosa que provocarà una major absorció de la radiació solar (menor albedo) i, per tant, una menor afectació a la capa d’ozó d’aquesta zona. 156 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 11 Solucionari i. temperatura de l’estratosfera antàrtica + temperatura de la troposfera antàrtica – núvols polars estratosfèrics – – – [O3] estratosfera – núvols j.La relació entre l’ozó estratosfèric i la temperatura de la troposfera a l’Antàrtida no és important. És a dir, la temperatura de la troposfera austral depèn més d’altres factors que de la concentració d’ozó estratosfèric. En qualsevol cas, aquestes quatre variables donen un bucle de realimentació negatiu que s’autoregula. Segons aquest bucle, l’augment de la temperatura troposfèrica (efecte d’hivernacle) comportaria un augment de la concentració d’ozó estratosfèric, és a dir, una millora de la capa d’ozó. 5. Contaminació sobre Barcelona a.L’augment de partícules en suspensió presenta dos màxims: a la zona del Besòs i a la zona del Llobregat. Aquests màxims coincideixen en zones de topografia baixa (vegeu mapa topogràfic). Els factors que semblen controlar aquest contaminant són, doncs, l’altura (les partícules en suspensió no tendeixen a pujar, tal com fan alguns gasos) i el vent, ja que la marinada, vent important a la zona de Barcelona, impulsa aquests contaminants aigües amunt de les valls, i per aquest motiu la concentració de partícules seria més alta al Baix Llobregat que a la mateixa ciutat de Barcelona. La concentració d’ozó és més alta a la zona de Sant Adrià. Les causes d’aquesta distribució són, almenys, dues: l’efecte pantalla de la Serralada Litoral, que fa que a poca altura sobre el nivell del mar ja no s’arribi a dispersar l’ozó, i un focus important de fums procedents, en part, de la crema de fuel a la central tèrmica del Besòs. b.La concentració d’ozó presenta el seu pic principal a mitja tarda, mentre que a la matinada és quan té els valors més baixos. La concentració de NO2 presenta dos pics: a les 9 h i a les 19 h. Si comparem els dos contaminants podem veure un cert paral·lelisme: a les hores nocturnes s’assoleixen els valors més baixos i a mitja tarda els més alts, si bé a les 9 del matí hi ha un màxim de NO2 que no es reflecteix en l’ozó. El NO2 és el contaminant primari i l’ozó, el secundari. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 157 Unitat 11 Solucionari Les variacions del NO2 durant les vint-i-quatre hores del dia són degudes a les variacions de trànsit: els màxims de les 9 h i les 19 h poden correspondre als moments en què la gent es desplaça per anar a treballar o dur els nens al col·legi, o bé al moment en què plega de la feina. En qualsevol cas, es tracta d’hores de trànsit intens. L’augment d’ozó té dues causes: en primer lloc, hi ha d’haver contaminants primaris, en aquest cas el NO2, entre d’altres, i en segon lloc, hi ha d’haver insolació. A les 9 del matí hi ha contaminants primaris, però poca insolació, mentre que a mitja tarda, la forta insolació i la presència de contaminants primaris fa augmentar els valors de l’ozó. c.L’ozó és un potent oxidant de la matèria orgànica, i per tant, és un contaminant quan es posa en contacte amb els éssers vius a la troposfera. Però l’ozó de l’estratosfera no està en contacte amb éssers vius i, a banda de no ser perjudicial, filtra les radiacions ultraviolades. Per tant, és un gas beneficiós o perjudicial, depenent d’on es trobi. 6. Ciutats sorolloses, ciutats tranquil·les a.Les zones afectades per contaminació acústica són: 1 habitatges habitatges indústries indústries zones verdes zones verdes àrea afectada per la contaminació àrea afectada acústica per la contaminació acústica 2 habitatges habitatges indústries indústries zones verdes zones verdes àrea afectada per la contaminació àrea afectada acústica per la contaminació acústica b.A la primera ciutat hi haurà força problemes de contaminació acústica, ja que hi ha una autopista a prop d’habitatges i en altres punts de la ciutat trobem indústries també a poca distància de zones habitades. 158 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 11 Solucionari c.Les principals fonts d’emissió de sorolls seran el trànsit i les indústries. d.A la ciutat menys sorollosa, hi ha un cinturó de zones verdes que separa la zona on es concentren les indústries i l’autopista dels habitatges. Aquest element esmorteeix la contaminació sonora. e.A la ciutat menys sorollosa hi ha el mateix nombre de vies de comunicació, habitatges, indústries i zones verdes que a l’altra. La distribució d’aquests elements urbanístics contribueix a minimitzar la contaminació sonora en el segon cas, ja que la distribució de les indústries al voltant de l’autopista evita que bona part dels sorolls arribi als habitatges. f.Altres mesures que es poden prendre per evitar la contaminació sonora són: • Ús de materials de construcció adequats per insonoritzar els edificis. • Utilització de sistemes per minimitzar les emissions sonores. • Sensibilització dels habitants i educació ambiental sobre la contaminació sonora. • Establiment d’una normativa adequada i un sistema de sancions que n’asseguri el compliment. 7. Gasos amb efecte d’hivernacle a.El vapor d’aigua i el CO2 absorbeixen l’infraroig solar i l’infraroig terrestre; l’ozó absorbeix sobretot radiació ultraviolada; el NO2 absorbeix l’infraroig terrestre i el metà absorbeix l’infraroig solar i el terrestre. b.El N2 i el O2 són molècules que tenen dos àtoms, mentre que el vapor d’aigua, el CO2, l’ozó, el NO2 i el gas metà tenen almenys tres molècules. c.La humitat absorbeix calor, fet que provoca unes temperatures més altes en aquestes zones, especialment a l’hivern, i menys amplitud tèrmica. d.La radiació visible. e.El vapor d’aigua i el CO2. Aquest procés rep el nom d’efecte d’hivernacle. f.La reducció de la capa d’ozó faria arribar més radiació ultraviolada a la superfície terrestre. El reflex d’aquesta radiació generaria infraroig terrestre, que seria absorbit pel vapor d’aigua i altres gasos, cosa que faria augmentar l’efecte d’hivernacle. 8. L’imparable increment de CO2 a.Els valors tendeixen a augmentar. b.Les pujades i baixades són degudes als cicles estacionals, que controlen les èpoques de major i menor activitat vegetal i, per tant, la fotosíntesi i l’absorció del CO2. Aquestes èpoques corresponen als mesos de primavera i estiu a l’hemisferi nord, on es concentren la major part de les terres emergides de la Terra. c.Fent una extrapolació dels valors de concentració de CO2 per als anys 2050 i 2100, seran de l’ordre de 450 i 530 ppm, respectivament. d.La Revolució Industrial. La màquina de vapor necessitava grans quantitats de carbó per funcionar. Posteriorment, es van començar a utilitzar altres combustibles fòssils. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 159 Unitat 11 Solucionari e. període increment del nivell mitjà de CO2 a l’atmosfera (%) 1860-1900 3,15 (en 40 anys) 1900-1960 23,25 (en 60 anys) 1960-1980 23,25 (en 20 anys) 1980-2000 32,63 (en 20 anys) 2000-2008 17,89 (en 8 anys) f.S’ha produït un augment de la població, una major industrialització i l’accés d’una important part de la població a l’automòbil. Així mateix, l’augment de la globalització ha comportat un increment notable del transport. Tot plegat ha comportat una demanda molt més alta de combustible i, per tant, més contaminació. g.Els efectes es concreten, bàsicament, en un canvi climàtic que afectaria de manera molt diferent la humanitat en funció de la geografia. En algunes zones del planeta plourà més, mentre que en altres plourà menys. L’augment de temperatures comportarà una major evaporació i pèrdua de recursos hídrics, i a la vegada, unes pluges de caràcter més torrencial. La dilatació del mar, produïda per l’augment de temperatura, podrà fer augmentar uns centímetres el seu nivell, amb la inundació de zones baixes. 9. Canvi climàtic i biosfera a.Al llarg de les properes dècades, les espècies adaptades als climes freds patiran una forta regressió i en alguns casos probablement s’extingiran. b.L’escalfament global pot alterar els corrents marins. Si desapareixen o es desplacen el corrents freds, les principals àrees de pesca també es poden veure seriosament afectades. c.Igualment, les activitats agrícoles i ramaderes es poden veure molt afectades, perquè el clima de les diferents àrees geogràfiques pot canviar. Així, molts països es poden veure obligats a canviar els seus conreus i espècies ramaderes per adaptar-les a les noves condicions. Aquests canvis poden ser molt costosos i difícilment assumibles per alguns països. d.Les diferents prediccions que s’han fet per la zona mediterrània en un futur escenari amb un fort escalfament global indiquen un increment de l’aridesa. Això serà bàsicament causat per unes sequeres més llargues i greus, que són pròpies del nostre clima. D’altra banda, els episodis de pluges torrencials també poden assolir una major virulència. Amb relació a l’increment de temperatures mitjanes, els diferents models no indiquen valors gaire importants en comparació de regions més al nord, però, tot i això, les diferents prediccions el situen entre algunes dècimes de grau i 2 ºC. 10. Temps atmosfèric i contaminació a. 160 pressió atmosfèrica direcció del vent 10 de desembre de 2002 1.012- 1.016 mb sud-sud-oest moderat pluges 15 de gener de 2003 1.032 -1.036 mb nord molt feble cels serens Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT força del vent (fort, possibles fenòmens moderat, feble) meteorològics Unitat 11 Solucionari b.Les dues situacions meteorològiques es poden definir com: • 10 de desembre de 2002: temps depressionari i inestable. • 15 de gener de 2003: temps anticiclònic. c.Les fonts d’emissió d’aquests gasos són: • SO2. Combustió de petroli i derivats, i carbó (processos industrials, vehicles, incineració de residus, centrals tèrmiques, calefaccions, etc.). • NO. Motors d’explosió de vehicles, centrals tèrmiques i calefaccions. • NO2. Motors d’explosió de vehicles, centrals tèrmiques i calefaccions. • O3. Reaccions fotoquímiques dels òxids de nitrogen i hidrocarburs. • CO. Combustió incompleta de combustibles orgànics de qualsevol tipus (petroli i derivats, carbó i fusta), incendis, incineració de residus, descomposició de matèria orgànica. d.Excepte el diòxid de nitrogen i l’ozó, els nivells són força més alts el dia 15 de gener de 2003 que el 10 de desembre de 2002. e.Efectes dels diferents factors: • Època de l’any. Tots dos dies, malgrat que un és de finals de la tardor i l’altre de principis d’hivern, tenen factors estacionals bastant semblants (durada del dia i la nit, inclinació del Sol). • Dia de la setmana. El dia 10 de desembre de 2003 era un dimarts i el 15 de gener de 2003, un dimecres, dies d’activitat industrial i trànsit semblants. • Situació meteorològica. Era molt diferent en un cas i en l’altre. El primer dia hi havia una situació depressionària i l’altre un potent anticicló. • Consum energètic. Tractant-se de dos dies laborables, el consum produït per l’activitat de la ciutat va ser semblant. Les temperatures extremes d’aquests dos dies van ser de 14 i 10 ºC el dia 10 de desembre de 2002 i de 13 i 6 ºC el 15 de gener de 2003. Amb aquestes dades podem deduir que la despesa energètica per calefacció va ser superior el segon dia. • Quantitat de trànsit rodat. Tradicionalment, els dies de pluja hi ha més trànsit a les ciutats. Per això l’emissió de contaminants per vehicles segur que va ser més elevada el dia 10 de desembre que el 15 de gener. • Com a conclusió que s’extreu de l’efecte combinat de tots aquests factors, és clar que el més determinant va ser la situació atmosfèrica. Mentre que el dia 10 de desembre el vent i les pluges es van encarregar de dispersar els contaminants, la situació anticiclònica del dia 15 de gener va condicionar un estancament atmosfèric, molt probablement acompanyat d’una inversió tèrmica que afavorí l’augment dels nivells contaminats en impedir-ne la dispersió. 11. Geleres en perill d’extinció a.A la gràfica es mostren els nivells atmosfèrics de diòxid de carboni des del 1750 fins al 2000 i l’extensió de les geleres de l’Aneto des del 1900 fins al 2000. b.Els nivells atmosfèrics de diòxid de carboni mostren una clara tendència a augmentar mentre l’extensió de les geleres es redueix. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 161 Unitat 11 Solucionari 450 300 290 280 270 260 250 240 230 220 210 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 440 430 420 410 400 390 380 370 360 350 340 330 320 310 300 290 280 270 1700 1800 1900 2000 extensió de la gelera de l‘Aneto (ha) concentració atmosfèrica de CO2 (ppm) c.Per a l’any 2050 podem extrapolar una concentració d’unes 380 ppm de diòxid de carboni (atenent el pendent que hi ha en aquesta gràfica avui ja clarament superada) a l’atmosfera, si agafem el pendent de la corba des del 1940 fins al 1980. Ara be, si agafem el pendent dels darrers anys del segle, l’increment arriba fins a 425 ppm (atenent el pendent que hi ha en aquesta gràfica avui ja lleugerament superada). Pel que fa a l’extensió de les geleres de l’Aneto, si continua la tendència actual desapareixeran del tot entre el 2010 i el 2020. 2050 anys d.Hi ha una clara relació entre aquests dos paràmetres, tal com explicarem en l’apartat següent. e.L’augment del diòxid de carboni atmosfèric genera un increment de l’efecte d’hivernacle. Això provoca un escalfament global que fa que les geleres pateixin una regressió. f.Els nivells atmosfèrics de diòxid de carboni mostrarien una correlació amb l’augment de la temperatura mitjana del planeta i de la proporció d’aigua en fase líquida. Per contra, hi hauria també una correlació amb la disminució de la proporció d’aigua en fase sòlida i l’extensió de geleres i zones marítimes cobertes per glaç. 12. Anomalia tèrmica a.A la zona representada en el mapa no hi ha diferències d’altura considerables, especialment a la plana ocupada per Barcelona i els municipis adjacents. Per això, aquest factor no pot explicar les diferències existents en la distribució de les temperatures. b.D’altres factors que poden influir en aquesta distribució són: la proximitat al mar, la situació de determinats accidents geogràfics (valls i serralades) i l’existència de fonts de calor (naturals o artificials). 162 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 11 Solucionari c.En aquest cas, les diferències entre les distàncies al mar de totes les zones representades són poc significatives. La presència de dues valls que tallen la Serralada Litoral (la del Llobregat i la del Besòs), explica unes franges en què les temperatures més baixes que es registren cap a l’interior s’estenen una mica en direcció al mar. La important anomalia positiva de temperatures que es pot observar a la zona central de la ciutat de Barcelona, només es pot explicar com a conseqüència de les nombroses fonts de calor (enllumenat, calefaccions, vehicles, etc.) que hi ha a la ciutat. d. Aquesta anomalia és més important quan l’atmosfera està més encalmada, i especialment en els mesos més freds de l’any i durant les primeres hores de la nit, en què el consum energètic és més elevat. Els dies ventosos, en canvi, és quan aquest efecte es deu notar menys. e.Avui dia, amb una situació meteorològica semblant probablement s’observaria una anomalia tèrmica més gran, ja que el consum energètic ha augmentat durant els darrers anys. Un altre canvi important, que s’ha observat en ciutats de l’Amèrica del Nord, Europa i països emergents asiàtics, és la formació d’anomalies tèrmiques durant les hores centrals dels dies d’estiu. Fins no fa gaire temps, aquest era un dels moments en què l’illa de calor de les ciutats era menys acusada. Actualment, la proliferació d’aires condicionats està fent canviar la tendència, i durant els migdies i les tardes d’estiu s’observen també anomalies tèrmiques importants. A Barcelona no s’ha fet cap estudi en aquest sentit. f. alteració observada en el microclima urbà causes menor quantitat d’humitat relativa Menys quantitat de vegetació i sòl no impermeabilitzat. lleuger increment de les precipitacions Més quantitat de corrents convectius a causa de les fonts de calor. Més quantitat d’aerosols (que actuen com a nuclis de condensació). major incidència de les tempestes Les mateixes que en el cas anterior (en els mesos més càlids). vents de direcció més canviant Existència d’obstacles (edificis, infraestructures, etc.) al flux del vent. reducció de la visibilitat Presència d’aerosols i boirum fotoquímic. menor radiació solar Les mateixes que en el cas anterior. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 163 Unitat 11 Solucionari 13. 73 mesures per a la millora de la qualitat de l’aire de l’àrea metropolitana de Barcelona Comentari de cinc de les 73 mesures proposades: mesura per què contribueix a millorar la qualitat de l’aire 12. Plans de mobilitat urbana. Millora la xarxa de transport públic i es redueixen les emissions del trànsit particular. La gent pot continuar utilitzant el seu vehicle. Fer campanyes de conscienciació, incentivar l’ús del transport públic. 18. Potenciació del transport ferroviari de mercaderies. Reducció del trànsit de vehicles pesants. Les empreses tendeixen a utilitzar el transport per carretera. Donar incentius econòmics per a l’ús del transport ferroviari de mercaderies. 53. Mesures correctores per a activitats extractives. Reducció de les emissions de partícules en suspensió. Poden suposar costos econòmics per a les empreses. Compensar fiscalment aquestes despeses. Aplicar una normativa estricta. 60. Renovació d’electrodomèstics. Menys consum energètic. Només es canvien quan es compren nous. Donar incentius per a la substitució dels electrodomèstics antics. Si cal pagar per fer aquests cursos, molta gent no s’hi interessa. Fer campanyes de conscienciació, donar incentius per als conductors que facin aquests cursos. Obligar els conductors infractors de mesures contra la contaminació atmosfèrica a fer aquests cursos. 71. Cursos de conducció eficient adreçats a conductors de turismes. Menys consum energètic dels vehicles particulars. problemes que creus propostes que faries que poden sorgir per solucionar aquests per la seva aplicació problemes d’aplicació 14. Un nou destí per al CO2? a.Es pretén eliminar aquest gas de tres maneres: • Injectant-lo en formacions salines, on es dissoldria a poc a poc amb l’aigua subterrània i, posteriorment, reaccionaria amb les roques. • Utilitzar-lo per a la recuperació del metà present als jaciments de carbó. • Injectar-lo en jaciments de gas natural o petroli gairebé exhaurits per millorar l’extracció d’aquests productes. b.Les zones on es duguin a terme aquests projectes han de tenir una capa impermeable (com l’argila) que faci de segelladora, de manera que impedeixi que aquest gas ascendeixi. c.Es vol reduir la quantitat d’aquest gas present a l’atmosfera perquè les activitats humanes l’han fet augmentar i han provocat un increment de l’efecte d’hivernacle que està alterant el clima terrestre. d.En superfície, el diòxid de carboni emès per Espanya l’any 2005 segons dades de Greenpeace ocuparia 22.428.576 milions de m3. 164 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 11 Solucionari e.Les mesures preventives que poden minimitzar les emissions de diòxid de carboni es basen principalment en la substitució de les energies convencionals per energies alternatives. Altres mesures importants són la promoció del transport públic i la conservació i recuperació de les zones forestals. 15. Les prediccions de l’IPCC a.Aquests mapes prediuen les temperatures mitjanes i les mitjanes de precipitació anual de tota la Terra. b.Mostren dades previstes per a finals del segle xxi, concretament per a l’any 2099. c.A Catalunya, es preveu un increment de la temperatura mitjana d’entre 2 i 3 ºC, i una disminució de les precipitacions mitjanes superior al 20 %. d.En altres zones del món, la tendència d’aquests paràmetres no és la mateixa. La tendència a l’increment tèrmic és general però, mentre que hi ha zones on és inferior a 1 ºC, en d’altres és superior a 6 ºC. Amb relació a les precipitacions, mentre que en algunes zones hi ha també descensos, en d’altres hi ha increments superiors al 20 %. Totes aquestes dades es poden deduir de l’observació dels mapes. e.Actualment hi ha diverses evidències que indiquen que aquestes prediccions poden ser encertades. D’una banda, l’augment de les temperatures mitjanes és un fet i té una forma similar al que indiquen les prediccions. En el cas de les precipitacions, les dades no són tan clares però també es constata una major freqüència de les sequeres i dels episodis de pluges torrencials en algunes zones. Així mateix, s’observa un lleuger increment de la pluviometria en algunes de les regions on ja es preveu, segons l’IPCC, que això passi. 16. Pluja de preguntes a.Les fonts d’emissió de contaminants atmosfèrics són aquells processos naturals (com el vent o les erupcions volcàniques) o activitats humanes (com les centrals tèrmiques o la circulació de vehicles) que generen l’alliberament a l’atmosfera de gasos contaminants. b.Els agents contaminants són substàncies (gasos o partícules) alienes a la composició normal de l’atmosfera, o bé gasos atmosfèrics que es troben en proporció superior a la que els correspon. c.El forat de la capa d’ozó representa una zona on la concentració d’ozó és menor que a la resta de la capa. d.Proporciona dades sobre la qualitat de l’aire i els valors d’immissió de contaminants. Aquestes dades serveixen per: 1) alertar Protecció Civil de la concentració de valors de contaminants que ultrapassin els màxims establerts i puguin posar en risc la salut humana; 2) elaborar mapes de vulnerabilitat i capacitat del territori; 3) emprendre actuacions preventives o de sanejament en zones que puguin estar degradades. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 165 Unitat 11 Solucionari e.És un sistema que valora la qualitat de l’aire en funció d’unes quantes variables: CO, SO2, NO2, O3 i partícules en suspensió. Això no vol dir que un valor de 100 comporti automàticament un aire pur i estable sempre, ja que la presència d’altres contaminants (clor, gasos orgànics, etc.) pot fer l’aire irrespirable sense que s’hagin detectat. f.Algunes proves poden ser el trasllat de boscos adaptats a climes freds cap a zones de més altitud (el cas de la fageda, a Catalunya), el retrocés de glaceres o la lenta desaparició de neus perpètues en algunes muntanyes. g.Els valors d’immissió corresponen a valors de concentració de gasos a l’atmosfera, mentre que els valors d’emissió són els que es mesuren en el focus contaminant. h. contaminants primaris contaminants secundaris pluja àcida SO2 i NO2 àcids sulfúric i nítric boirum fotoquímic NO2, hidrocarburs i O2 ozó i PAN (nitroperòxid d’acil) disminució de la capa d’ozó CFC gasos halogenats (clorurs, brom, etc.) i. mesures preventives pluja àcida ús de carbons nets, ús d’energies alternatives boirum fotoquímic ús de catalitzadors als tubs d’escapament dels vehicles, promoció del transport públic soroll ús d’amortidors, ordenació territorial, asfalt sonoreductor efecte d’hivernacle promoció del transport públic i de les energies netes, reforestació i substitució de la fusta per altres materials disminució de la capa d’ozó substitució dels CFC per altres substàncies no contaminants pluja àcida centrals tèrmiques boirum fotoquímic trànsit soroll trànsit, construcció, indústria, activitats d’oci nocturn efecte d’hivernacle crema de combustibles fòssils (trànsit, centrals tèrmiques, indústria, etc.) disminució de la capa d’ozó aires condicionats, esprais, o altres productes que contenen CFC j. 166 causes Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 12 Solucionari 1. Fes de detectiu a.Els possibles focus de contaminació són: la central tèrmica, la indústria, l’abocador, els camps de conreu, la carretera, la gasolinera, el riu i la granja. b.La contaminació, mesurada en forma de relació DBO5/DQO, és difosa en el mapa. c.Els valors de DBO5/DQO són clarament superiors a 0,6; per tant, es tractaria de contaminació orgànica i difosa, amb un pH lleugerament àcid. Encara que el caràcter difós de la contaminació i el pH àcid podrien fer pensar en la central tèrmica (pluja àcida), la descartem perquè la contaminació és orgànica. La indústria, així com l’abocador, la gasolinera, la granja, la carretera i el riu també els descartem a causa del caràcter difós de la contaminació. Així, doncs, ens queden els camps de conreu. Efectivament, la contaminació per adobs en camps de conreu pot tenir un caràcter difós, atesa la gran extensió d’aquests camps. L’origen orgànic dels contaminants ens faria pensar en uns adobs orgànics, possiblement purins, a causa del pH lleugerament àcid. 2. L’estat de les nostres platges a.Els valors alts de clorofil·les indicarien una presència excessiva d’algues, a conseqüència d’un procés d’eutrofització. b.La gràfica del fòsfor inorgànic es mostra més paral·lela a la de les clorofil·les: presenta màxims similars al litoral de Girona i de Barcelona. A Tarragona no coincideixen. Aquesta relació s’estableix perquè el fòsfor és l’element que limita el creixement de les algues al mar. c.L’aspecte més destacable de la gràfica de saturació d’oxigen és la davallada que es produeix al litoral de Barcelona, a la banda sud. Aquesta davallada correspon a un màxim en les clorofil·les i en el fòsfor inorgànic. Tal com hem vist en el primer apartat, aquest fet s’ha d’interpretar com un fenomen d’eutrofització, que comporta la presència de més matèria orgànica. Quan mor, aquesta matèria orgànica és oxidada, cosa que comporta una major demanda d’oxigen i, per tant, una davallada de la concentració d’oxigen dissol en les aigües. 3. Clorurs al Maresme a.La concentració de clorurs en les aigües del subsòl al Maresme és deguda a un procés de salinització d’aquestes aigües, a conseqüència de la seva sobreexplotació. b.L’any 1986 l’ió clorur es concentrava sobretot prop dels nuclis urbans, mentre que l’any 1992 aquesta major concentració s’estenia per tot el litoral. Les causes d’aquest augment cal buscarles en la forta ocupació del litoral després del 1986. Així mateix, l’agricultura intensiva dels darrers anys ha contribuït també a la sobreexplotació d’aquests aqüífers relativament poc explotats abans. D’altra banda, la forta salinització dels aqüífers que hi havia el 1986, entre Pineda i Calella, ha disminuït. Un possible motiu podria ser el fet que la mateixa salinització va fer que l’aqüífer es deixés d’utilitzar i se substituís el subministrament d’aigües per altres fonts. És a dir, com més salinització, menys utilització, i com menys utilització de l’aqüífer, menys salinització (autoregulació). Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 167 Unitat 12 Solucionari c.Les valls són realment cons de dejecció de les rieres del Maresme. Els materials que sedimenten en aquests cons de dejecció són molt permeables (sauló), cosa que, d’una banda, permet l’acumulació d’aigua dolça de la mateixa riera, i de l’altra, facilita l’entrada d’aigua marina. 4. Lectura a.Les algues creixen desmesuradament davant de l’abocament de fosfats i nitrats, que provoquen eutrofització en les aigües. b.El musclo és un filtrador que neteja les aigües, cosa que permet l’arribada d’una major quantitat de llum al fons del riu i, per tant, facilita la fotosíntesi de les algues i el seu creixement. c.Els forts cabals poden endur-se les postes i malmetre-les. Així mateix, també poden arrossegar altres organismes cap a medis més inhòspits. d.El cabal de l’Ebre disminuirà, cosa que comportarà una major concentració dels contaminants i una major eutrofització de les aigües. Per tant, hi haurà més algues. El creixement d’algues tindrà efectes nocius per a les centrals nuclears, ja que, com diu la lectura, les algues obstrueixen els canals de captació de les aigües que refrigeren les centrals. 5. Aire per als bacteris a.Segons aquesta gràfica, depèn de dos factors: de la temperatura (com més temperatura, més demanda) i del temps (com més temps, més demanda). El motiu és similar en tots dos casos: si augmenten la temperatura i el temps, la població bacteriana creix. b.Són els mil·ligrams de O2 que han consumit els bacteris per litre d’aigua, al cap dels dies que marca la gràfica, i que han utilitzat per oxidar la matèria orgànica dissolta. c.No, com més temperatura més demanda, ja que la població de bacteris augmenta més ràpidament si la temperatura és més alta, i per tant són més a l’hora d’oxidar matèria orgànica. d.Durant els primers cinc dies, la velocitat d’oxidació és prou alta per tenir una idea de la quantitat de contaminació que s’ha produït. A 20 °C s’ha oxidat el 50 % de la matèria orgànica, que es un valor prou significatiu. e.El valor de DBO només baixarà si entra oxigen exterior. Si el sistema continua aïllat, la gràfica es mantindrà prop de 200 mg/L. 168 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT f. oxigen dissolt Unitat 12 Solucionari 100 % 74 % autodepuració abocament temps 6. Contaminació per nitrats a. a b c d e f g 1 100 m 50 50 2 100 B 150 3 A 4 100 50 6 50 150 200 250 5 b.Segons el mapa, la contaminació té un caràcter concentrat l’1 de gener. Tenint en compte que estem parlant de nitrats, una hipòtesi seria s’haguessin rebentat un o més sacs de fertilitzants químics. c.La contaminació per nitrats en les aigües subterrànies. d.Una llengua de contaminació es va estendre pel subsòl, seguint el pendent marcat per les isopiezes (corbes d’igual altura que el nivell freàtic). Això també va provocar una extensió de la contaminació i una difusió, és a dir que els valors de concentració fossin menors però tinguessin més extensió. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 169 Unitat 12 Solucionari e.Atès que la direcció que ha pres la llengua de contaminació coincideix bastant amb la topografia de la superfície, és a dir, segueix les valls, cal preveure una contaminació del pou A en el futur. A 1 de març, el pou B ja està contaminat. f.Sí. Una alternativa podria ser el quadrant f2, que es troba en una vall. Això pot fer pensar que l’aqüífer és a prop. 7. Un estudi de l’embassament de Sau a.El grau d’eutrofització, la temperatura i la profunditat. b.Els valors d’oxigen dissolt són més alts a l’hivern, a excepció dels primers metres de profunditat, per dos motius: la temperatura més baixa de l’aigua afavoreix la dissolució de l’oxigen; la menor quantitat d’organismes a l’hivern provoca menys demanda d’oxigen, i per tant, aquest oxigen recupera valors de concentració més alts. c.A l’estiu està més marcada la termoclina. Es troba entre 10 i 20 m de profunditat. d.Si les temperatures superficials es mantinguessin durant alguns dies a uns 4 ºC, això acostaria les temperatures superficials de l’embassament també a uns 4 ºC. La conseqüència seria que, atesa l’alta densitat de l’aigua, s’originarien corrents tèrmics verticals, és a dir, l’aigua de la superfície s’enfonsaria i l’aigua del fons ascendiria a causa de la seva menor densitat (aflorament d’aigües profundes). Com que les aigües superficials són més riques en oxigen, aquest procés subministraria oxigen a les capes profundes. Així mateix, les temperatures tendirien a igualar-se i la termoclina desapareixeria temporalment. e.Les algues subministren oxigen a l’aigua, en forma de microbombolles que pugen a la superfície. Com que la dispersió d’algues és molt alta fins a uns quants metres de profunditat, es produeix una alta concentració d’oxigen entre aquesta profunditat i la superfície. D’altra banda, la forta demanda d’oxigen produïda per una major activitat biòtica a l’estiu fa baixar ràpidament la concentració d’oxigen dissolt a mesura que analitzem valors cada cop més profunds. f.Els valors de clorofil·la són més alts a l’estiu perquè es produeix una expansió d’algues gràcies a unes millors condicions de llum i temperatura. g.Per sota de 20 m a penes hi arriba llum. Per tant, l’augment de clorofil·la a l’hivern en aquestes profunditats té sentit si considerem que es tracta d’algues mortes que es van dipositant al fons. 8. La síndrome del bebè blau a.La síndrome del nen blau és una malaltia associada a la ingestió de quantitats elevades de nitrats o nitrits. L’efecte perjudicial és l’increment de metahemoglobina (hemoglobina oxidada, incapaç de transportar l’oxigen als teixits) a la sang. Quan la concentració de metahemoglobina és elevada, la pell pren una tonalitat blavosa. En els lactants aquest efecte és més marcat, ja que el sistema enzimàtic que ho pot regenerar no es desenvolupa fins als tres mesos d’edat. 170 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 12 Solucionari b. fonts de contaminació pesticides fosfats nitrats metalls hidrocarburs DBO5/DQO camps de conreu sí sí sí no no fosa sèptica de la granja no abocador no mina tanc de gasolinera alta no sí no no alta sí sí sí sí alta no no no sí no baixa no no no no sí baixa c.Els contaminants característics de cadascun dels focus són: • Camps de conreu: nitrats, fosfats, pesticides, pH àcid i DBO5 alta, ja que els camps poden adobar-se amb purins, és a dir, amb matèria orgànica. • Fossa sèptica de granja: nitrats, pH àcid i DBO5 alta. • Abocador: generalment, s’hi pot trobar gairebé de tot. • Mina: metalls, pH àcid i sòlids en suspensió. • Tanc de gasolina: hidrocarburs. d.Si comparem les dades que ens donen amb la taula de dalt, la causa sembla que és la fossa sèptica de la granja. 9. Pluja de preguntes a.D’una banda, la contaminació i, de l’altra, la interferència de l’home en processos naturals. b.Són diverses: 1) l’aigua que queda retinguda als embassaments no arriba a la desembocadura i, per tant, la lluita que es produeix en profunditat entre aigües salades i dolces afavoreix les primeres, cosa que ocasiona l’entrada d’aigüa salada i en conseqüència, la salinització dels aqüífers; 2) els al·luvions queden retinguts a l’embassament, i per tant no arriben a la desembocadura, fet que pot provocar el retrocés del delta i de les platges que es nodrien d’aquests materials; 3) l’elevació del nivell de base en els rius i les rieres que desemboquen en l’embassament pot ocasionar inundacions i sedimentació d’al·luvions en zones on abans no es produïen; 4) les aigües que surten de l’embassament tenen més poder erosiu, ja que no transporten al·luvions; 5) l’ocupació del territori per les aigües provoca sovint la migració humana i la desaparició de poblacions i patrimoni. c.1b, 1d; 2b, 2e; 3c, 3d; 4a, 4b, 4c, 4d d.Principalment, la menor capacitat de l’aigua per dissoldre oxigen, cosa que afectaria no només els animals aquàtics, sinó també la població de descomponedors que no podrien oxidar la matèria orgànica i que, per tant, permetrien la descomposició anòxica amb formació de substàncies perjudicials per a la resta de l’ecosistema (H2S, amoníac, etc.). e.L’eutrofització és el creixement desmesurat de les poblacions d’éssers vius en l’aigua. La provoquen aquells elements que són limitadors de la vida en l’aigua, bàsicament nitrats i fosfats. L’origen d’aquests contaminants són els fertilitzants i les aigües domèstiques. f.La intrusió salina consisteix en la invasió de l’aigua de mar en els aqüífers d’aigua dolça de la zona litoral. Les causes acostumen a ser la sobreexplotació dels aqüífers litorals o les dificultats de recàrrega d’aquests aqüífers. Es detecta pel gust salat de les aigües bombades d’aquests aqüífers. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 171 Unitat 12 Solucionari g.És una fórmula global en què es tenen en compte determinats paràmetres que donen una valoració general de la qualitat de l’aigua. Aquests paràmetres són: la temperatura, els sòlids en suspensió, l’oxigen dissolt, la conductivitat elèctrica i les demandes d’oxigen. Un índex de 100 no és sinònim d’aigües totalment netes, ja que aquest índex no té en compte altres aspectes, com, per exemple, la presència de virus. h.És la suma de les concentracions de magnesi i calci en l’aigua. i.Les demandes d’oxigen representen les necessitats d’oxigen per oxidar substàncies contaminants en l’aigua. Si la relació DBO5/DQO és alta (més de 0,6), serà indicatiu d’un alt contingut en matèria orgànica, i si és baixa, indicarà que hi ha matèria inorgànica. 172 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 13 Solucionari 1. Ningú els vol... però són necessaris a.Els abocadors han d’estar segellats per materials impermeables que impedeixin la contaminació de les aigües subterrànies per lixiviats. Així mateix, ha d’haver-hi un control de la contaminació dels aqüífers. Els terrenys han de tenir estabilitat, de manera que no hi hagi, per exemple, risc d’esllavissades. Han d’estar en un lloc on les males olors que generen no ocasionin molèsties a les persones i hi ha d’haver un control sanitari. Hi ha d’haver un control dels gasos que s’emeten per tal d’evitar incendis o explosions. Quan estiguin plens, s’han de restaurar. b. i c. D’entrada, no existeix el lloc ideal per a un abocador de RSU. D’una manera o altra, sempre pot provocar impactes. Només cal buscar un lloc on aquests impactes siguin mínims. Hauríem de buscar terrenys impermeables. L’opció d’impermeabilitzar terrenys com les calcàries també és possible, però més cara. Per això, podem començar acotant el terreny en les margues, com a roca impermeable. El risc de producció de lixiviats que s’escolin per la superfície fins al riu o la riera es pot minimitzar si busquem zones amb un pendent mínim. El marge nord-oriental del mapa comprèn una zona òptima, en aquest sentit. El risc de contaminació de les aigües que van a la font pot quedar reduït si es fa una petita depressió en aquesta zona que impedeixi la circulació de lixiviats. La construcció de petits dics que impedeixin la sortida de les aigües brutes, quan plogui molt, pot ser una bona mesura correctora, en aquest sentit. El camí que porta als camps, a la zona nord-oriental, podria allargar-se fins a l’abocador. La depuradora d’aigües la situarem aigües avall del poble. Evidentment, partim de la base que la font de la riera no portarà aigua contaminada de l’abocador. En aquesta situació, un cop construït el poble, només és possible l’aplicació de mesures correctores, ja que no es pot canviar el poble de lloc. Tractant-se d’un torrent, si es produeix una avinguda, passaria pel poble durant un temps relativament curt, i sense possibilitat de preveure-la amb anticipació. Aquestes mesures podrien ser: construcció de bancals i revegetació en el cas que no hi hagi gaire mantell vegetal, en els marges del torrent; neteja periòdica d’enderrocs, troncs, etc., del fons de la torrentera; construcció d’un dic de contenció en el seu pas pel poble; estudi de la llum del pont que creua el riu, en el poble, per calcular el cabal màxim que permet passar a través d’ell, i si aquest cabal es correspon als màxims històrics; evitar l’efecte «pantà» que pot provocar l’autopista o carretera, i que podria ocasionar la inundació del poble. Els camps situats a la banda nord del poble són objecte de contaminació, per l’abús d’adobs, fet que, a la vegada, genera una contaminació induïda en les aigües subterrànies que consumeix el poble. Just al límit entre les calcàries del cretaci superior i les margues del cretaci inferior, s’espera trobar algun aqüífer, ja que les aigües de les calcàries no poden infiltrar-se per sota de les margues. La canalització d’aquestes aigües netes, lliures d’agents contaminants provinents dels camps, podria ser una solució. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 173 Unitat 13 Solucionari 520 20º abocador 500 480 460 440 font 420 400 380 arenisques del cretaci inferior abocador margues del cretaci inferior calcàries del cretaci superior 2. Què podem fer amb les escombraries? a. Residus sòlids urbans ordinaris voluminosos especials reciclatge ampolles de plàstic, envasos de vidre, llibres armari antibiòtics reutilització envasos de vidre, llibres armari valorització energètica menjar matalàs, armari perillosos altres (especificar-ho) Residus industrials aiguarràs (per destil·lació) antibiòtics amiant, aiguarràs restes de menjar (compost) Els olis no hi figuren, ja que són residus especials no sòlids. b. • Contenidor de paper: llibres. • Contenidor de vidre: envasos de vidre. • Contenidor d’envasos: ampolles de plàstic. • Contenidor de fracció orgànica: restes de menjar. • Contenidor de medicaments (farmàcia): antibiòtics. En alguns municipis es pot recollir l’oli de cuina a domicili. L’amiant i l’aiguarràs són uns residus especials que caldria dur a una deixalleria. El matalàs i l’armari, atès el seu volum, són difícils d’eliminar (en la majoria de poblacions, amb una trucada a l’Ajuntament els passen a recollir pel domicili.) 174 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 13 Solucionari 3. Abocadors sense perill recollida i sortida de lixiviats via d’aigües pluvials respirador impermeabilització bomba 4. Diagrama causal contaminació coberta vegetal erosionabilitat gruix del sòl 5. La denominació d’origen dels adobs a.La matèria orgànica proporciona al sòl característiques favorables, com ara: • Alta capacitat d’infiltració. • Baixa erosionabilitat, protecció contra l’erosió. • Porositat adequada per al desenvolupament de les arrels. • Bona retenció d’aigua. • Adequada activitat biològica. • Emmagatzematge de nutrients. L’alumne també pot comentar altres característiques raonables que suposin una bona fertilitat física i química. b.La lenta descomposició i mineralització del compost aporta a poc a poc els nutrients necessaris, a diferència dels adobs minerals, en què l’alta i sobtada aportació mineral no pot ser absorbida pels vegetals, i es converteix en element contaminant. c.El procedent de llots, per la major quantitat de metalls pesants que s’incorporaran al sòl, i de nitrogen, que pot lixiviar-se o volatilitzar-se. d.Aquest compost té un baix contingut en nitrogen, i per tant no aporta nutrients. e.97 mg Pb/kg · 10.000 kg/ha = 970.000 mg de Pb/ha = 0,970 kg/ha f.Els purins s’apliquen cada dos anys perquè amb un any no es descomponen totalment. Durant el segon any d’aplicació, continuen descomponent-se i alliberant nitrogen. g.A partir de 400 kg/ha, una major aplicació de nitrogen no tan sols no ajuda a una millor productivitat, sinó que, a més, el nitrogen actua com a element contaminant, de manera que minva la producció de blat. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 175 Unitat 13 Solucionari h.El nitrogen contingut en els purins no s’allibera immediatament. A més, un excés de purins comporta una acidificació del subsòl i un excés de substàncies contaminants. 6. Pluja de preguntes a.Valoritzar vol dir aprofitar totalment o parcialment els residus. b.Els avantatges de les incineradores són l’aprofitament de la calor per generar energia i la reducció dels residus sòlids, pel que fa al seu volum. Com a contrapartida, les incineradores tenen l’inconvenient que provoquen contaminació atmosfèrica, no només pels gasos d’efecte d’hivernacle, sinó també per les males olors i per altres contaminants que poden ser tòxics, com, per exemple, les dioxines; també s’allibera NOx, com passa sempre que hi ha una combustió. c.El problema que es pot donar si no se separen residus perillosos com les piles o els residus mèdics és que, en un abocador, poden aportar elements contaminants a l’aigua de pluja i donar lloc a lixiviats perillosos per a les aigües subterrànies o superficials. d.Una quantitat mínima de purins no és pas dolenta per als sòls agrícoles, però sovint es converteixen en autèntics abocadors d’aquests residus, i per tant, es fertilitzen en excés els camps. Així, són contaminats per nitrats, microbis patògens, metalls, com també altres components dels purins que el granger subministra als porcs (hormones, antibiòtics, etc.). e.Els bacteris del sòl mineralitzen alguns agents contaminants i provoquen aquest procés d’autodepuració. L’excés de contaminació fa que els bacteris no tinguin temps de transformar tota la contaminació, ja que aquest procés requereix períodes llargs. f.Podem distingir dos tipus de fertilitzants: • Químics: principalment contenen nitrats, a més de potassi, fosfats, etc. • Orgànics: són residus d’origen animal, com els purins, els excrements de cavall, etc. Els químics actuen més ràpidament i de forma més intensa, mentre que els orgànics requereixen un cert temps perquè els organismes descomponedors puguin digerir-los i alliberar els nutrients. L’ideal és combinar-los tots dos, en les proporcions adequades i en el moment de l’any corresponent. g.La salinització del sòl provoca un efecte d’osmosi en les arrels de les plantes, de forma que s’assequen i s’impedeix l’absorció d’aigua. La conseqüència és el pansiment de les plantes. h.És agressiu l’abús de fertilitzants, que provoca la contaminació de les aigües, la utilització d’herbicides, que redueix la biodiversitat, i per tant, afecta els ecosistemes, i els plaguicides, que fan un efecte similar en la biodiversitat i els ecosistemes. i.La contaminació del sòl provoca la desaparició de la coberta vegetal, i per tant afavoreix els processos d’erosió, ja que el sòl queda desprotegit. L’erosió pot esdevenir desertització si afecta una àmplia regió durant molt de temps, sobretot en zones pròximes a regions de clima desèrtic. 176 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 14 Solucionari 1. Silvicultura sostenible a.Es disposa de 35 t · 4 ha = 140 t de fusta (recursos existents); cal afegir la productivitat de fusta anual, que és de 2,4 t · 4 ha = 9,6 t de fusta (productivitat anual). En 10 anys s’haurà disposat de 140 t + 9,6 t · 10 anys = 236 t. Si ho dividim per 10 anys, tenim 23,6 t/any, una xifra superior a les 20 t/any necessàries. Pel que fa a la fusta, el projecte és viable. Fem el mateix amb el suro: 5 t · 4 ha = 20 t (recursos existents); 2,5 t · 4 ha = 10 t (productivitat anual); en 10 anys s’haurà disposat de 20 t + 10 t · 10 anys = 120 t. Si ho dividim per 10 anys, tenim 12 t/any, una xifra superior a les 10 t/any necessàries. Per tant, el projecte és viable, tant pel que fa a la fusta com al suro. b.Segons el model de desenvolupament intensiu, s’extrauria tota la fusta al més aviat pos­ sible; segons el model conservacionista, no s’extrauria gens de fusta; segons el model de desenvolupament sostenible, les extraccions equivaldrien a la productivitat anual, és a dir, 9,6 t/any (2,4 t · 4 ha = 9,6 t/any). c.Podem calcular-ho així: De quanta fusta s’haurà disposat al cap de x anys? 20t + 10t · x anys = 20 + 10x. Quanta fusta hauré extret? 15t · x anys = 15x Com que hauré extret tota la fusta de què hauré disposat, aleshores es poden igualar les dues equacions: 20 + 10x = 15x, per tant, x = 4 anys. El model de gestió seria el de desenvolupament intensiu. d.Sí, consisteix a explotar només la part de productivitat de cada recurs. e.Es podrien explotar 2,4 · 4 = 9,6 t/any. Si augmentéssim les tones de fusta que s’exploten, cada any tindríem menys arbres, i per tant, disminuirien els recursos de suro. 2. Urbanització sostenible a.Primerament, farem un canvi d’unitats: 0,1 hm3 (aigua de què es pot disposar) = 100.000 m3; els 120 L/dia que consumeix una persona representen 43.800 L/any, que, multiplicats per les 50 persones que hi ha per ha, representen 2.190.000 L, és a dir, 2190 m3 per cada ha. Ara, dividim les dues quantitats i tenim les ha que es poden poblar: 100.000 m3/2,190 m3 = 45 ha. b.L’error va ser que, a l’hora d’asfaltar, la infiltració va disminuir i per tant ja no es recarregaven els 0,1 hm3 sinó menys. c.Seria convenient edificar en terreny argilós i deixar el terreny on afloren els gresos lliure per a la recàrrega. 3. Dissenya una població s tracta d’una activitat de síntesi on es treballen diversos aspectes d’ordenació territorial que han E vist en aquesta assignatura. Una possible solució pot ser la de la figura. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 177 Unitat 14 Solucionari 380 N 380 0 32 340 0 30 300 320 360 380 100m 4. Pluja de preguntes a.Poden fer servir les subvencions, les desgravacions fiscals, ecoetiquetes, ecotaxes o altres impostos per aquells qui malmeten el medi ambient. L’opinió de l’alumne sobre aquestes mesures hauria de ser favorable, tot i que les ecotaxes poden ser un tema de discussió. b.Les ecotaxes són impostos que les empreses o els particulars han de fer en concepte de compensació dels costos que generen els impactes sobre el medi ambient. c.És un model que defensa el creixement econòmic i social mitjançant unes pautes de control que garanteixin uns impactes mínims al medi i un aprofitament del recursos, de manera que el seu consum no sigui més ràpid que la seva regeneració. d.Les energies considerades sostenibles són aquelles renovables que no generen gaires impactes en el medi. Es poden incloure en aquest grup les energies alternatives. Tot i que l’energia hidroelèctrica és renovable i no contamina, genera importants impactes i riscos, i és discutible si es pot incloure en el grup d’energies sostenibles. Actualment, és evident que les energies sostenibles representen un tant per cent petit en comparació a les no sostenibles. De tota manera, la tendència de molts països és anar substituint les energies no sostenibles i investigar nous tipus d’energies sostenibles. e.Algunes de les mesures que caldria prendre per transformar l’agricultura en una activitat sostenible apareixen resumides en la taula de la pàgina 310: • Limitar l’ús de pesticides i d’adobs. • Utilitzar el control biològic de plagues (ús de depredadors, mascles estèrils, etc.). • Sotmetre a un tractament previ els purins emprats com a adobs. • Tenir en compte els cicles reproductius de les plantes conreades i els seus paràsits. • Introduir la rotació de conreus, en comptes dels monocultius, i posar camps en guaret (camps que no se sembren). • Alternar els conreus amb lleguminoses, ja que aporten nitrats al sòl. • Utilitzar sistemes de reg que aprofitin al màxim l’aigua (com el gota a gota o l’aspersió). • Desestimar l’ús de plantes manipulades genèticament (transgènics). 178 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Unitat 14 Solucionari f.Algunes de les mesures que caldria prendre per transformar la indústria en una activitat sostenible apareixen resumides en la taula de la pàgina 310: • Descontaminar les aigües, mitjançant plantes de tractament i depuració. • Minimitzar els residus sòlids, fent reciclatge o reduint embalatges. • Minimitzar l’emissió de gasos, amb filtres de carbó activat, per exemple. • Minimitzar l’emissió de fums, amb cambres de calma que deixen sedimentar les partícules sòlides. • Utilitzar fonts energètiques renovables i sistemes industrials de baix consum energètic. g.Algunes de les mesures que caldria prendre per transformar les activitats forestals en sostenibles poden ser: • Substituir la maquinària pesant per una de lleugera i més treballadors al bosc. • Reemplaçar les espècies de creixement ràpid, sovint forànies, per altres espècies de creixement més lent, menys agressives i autòctones. • No talar més tones de fusta de les que es regeneren per creixement. • Fer una tria dels arbres a l’hora de talar-los, de manera que s’eliminin només els que tinguin menys valor ecològic. • Netejar el bosc i invertir en mitjans per prevenir els incendis (aquesta mesura pot incloure subvencions per als propietaris de boscos, a canvi que en tinguin més cura). h.L’Agenda 21 és un pla d’acció que recull estratègies i mesures que cal aplicar de manera seqüenciada per assolir un desenvolupament més sostenible al llarg del segle xxi. A la pàgina 311 hi ha una llista de les mesures que s’hi inclouen, com, per exemple, la promoció de les energies renovables i la potenciació de l’estalvi energètic per fer-ne un ús racional i la millora de la qualitat ambiental en l’espai urbà i industrial, de manera que es redueixi la contaminació atmosfèrica i acústica. i.Natura 2000 és una xarxa d’espais protegits a nivell europeu. Tots els espais protegits de Natura 2000 estan inclosos en el PEIN. j.Resposta oberta. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 179 GUIA DIDÀCTICA AVALUACIONS Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: primer trimestre 1. La zona humida de la desembocadura del Llobregat L’esquema adjunt correspon a la xarxa tròfica simplificada d’un dels estanys de la zona humida de la desembocadura del Llobregat. zooplàncton fitoplàncton gambúsia bacteris matèria inorgànica carpa bernat pescaire restes orgàniques cranc de riu moluscos algues a.Descriu el biòtop i la biocenosi d’aquest ecosistema. b.Classifica els organismes que hi viuen en nivells tròfics. nivell tròfic 182 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT organismes Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: c.Descriu els efectes sobre els organismes de la xarxa tròfica en els casos següents: c.1L’estany pateix una contaminació per detergents que forma una capa d’escuma sobre l’aigua. c.2.S’introdueixen a l’estany peixos gat, que són voraços depredadors dels peixos autòctons. d.Com hauràs deduït, la majoria d’alteracions que experimenta un ecosistema causen la disminució de la seva biodiversitat. Quines conseqüències té per a un ecosistema la disminució del nombre d’espècies que hi habiten? e.Sovint s’afirma que l’energia flueix a través dels ecosistemes mentre que la matèria hi segueix un cicle. Redacta un text utilitzant els organismes de la xarxa tròfica com a exemple per justificar la validesa d’aquesta afirmació. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 183 Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: 2. Mapes del temps Al nostre país tenim el Servei Meteorològic de Catalunya (SMC), que, entre altres funcions, pronostica, vigila i fa el seguiment de les situacions meteorològiques de risc, coordinadament amb el Centre d’Emergències de Catalunya (CECAT). Els mapes del temps permeten, de manera gràfica, predir situacions que poden comportar un risc meteorològic. Observa els mapes A i B i respon les preguntes de més avall. D D 1.0 12 1.012 1.0 12 1.012 1.012 1.01 X 2 1.012 L 1.012 A 1.012 Y O Z A B M 1.012 V 1.024 P A L R 1.024 A 1.0 20 1. 6 01 1.012 D Mapa A. a 1 .036 X 32 1 .0 8 2 1 .0 O 1 .024 1 .032 A 1 .020 L 1 .016 1 .012 Y P V d 1 .0 08 996 B m R L 1 .000 d 1 .004 04 0 1 . 1 .008 A Z 992 996 1 .000 Mapa B a.Quines situacions meteorològiques es donen a Barcelona en els mapes A i B? b.Pot representar un risc per a Catalunya alguna de les dues situacions? Per què? 184 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: c.En quina de les dues situacions cal esperar vents més forts a les illes Britàniques? En quina el vent serà més humit? Raona les respostes. d.Les condicions meteorològiques que es donen al mapa B poden afavorir o dificultar la dispersió dels contaminants atmosfèrics? Raona la resposta. 3. L’amenaça de l’illa veïna Al mapa següent pots observar la posició de les dues illes principals de l’arxipèlag fictici Unka Unka, al Pacífic. La població de Tenoko és la més important de l’arxipèlag i es troba a l’illa del mateix nom, on hi ha un volcà inactiu des de fa molt de temps. L’illa veïna, Temako, està deshabitada perquè al centre hi ha el volcà força actiu que emet amb molta freqüència columnes de gasos i cendres. placa Nord-americana placa Egea placa Eg placa Eurasiàtica placa Iraniana placa Aràbiga placa Filipina placa del Carib illes Unka Unka placa Pacíf ica Africana placa Indoaustraliana p A placa de Cocos placa Pacífica placa de Nazca placa Africana placa Sud-americana placa de Scotia ntàrtica placa Antàrtica Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 185 Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: Temako Tenoko 50 km Illes principals del l’arxipèlag Unka Unka. A D 1.004 1.008 1.012 1.016 1.020 Situació meteorològica 1. D 1.008 1.012 A 1.016 1.024 1.020 Situació meteorològica 2. 186 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: a.Des del punt de vista de la tectònica de plaques, quin tipus d’estructura tectònica és aquest arxipèlag? b.Valora els riscos volcànics que hi poden haver a Tenoko en funció de la dinàmica eruptiva que previsiblement hi ha a la zona. Quin valor d’IEV aproximat creus que pot tenir l’illa de Temako? c.Quina de les situacions meteorològiques il·lustrades als mapes suposa majors riscos? Per què? d.A causa de la seva situació geogràfica, les illes Unka Unka poden presentar altres riscos meteorològics. Quins? Explica la seva dinàmica i evolució. 4. Les Aleutianes Observa el mapa de sismicitat de la regió de les illes Aleutianes (entre Sibèria i Alaska). Les zones marcades corresponen a l’afectació per sismes destructius produïts entre el 1930 i l’actualitat. Alaska 1964 1958 placa nord-americana 1972 1938 es tian 1965 Aleu illes 1957 1949 1946 placa Pacífica fossa Aleutiana Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 187 Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: a.Marca amb una ✘ la zona on molt probablement es produirà un sisme els propers anys. Raona la resposta. b.Quina és la causa de la sismicitat en aquesta regió? c.En aquesta zona es poden donar fenòmens volcànics. Per què? 188 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: segon trimestre 1. Una muntanya de problemes En una explotació minera hi ha dues fraccions: la mena, el material que s’aprofita, i la ganga o runa, aquell que no s’aprofita, a causa del seu baix contingut en mineral. En qualsevol cas, com que no és rendible separar-lo, la runa conté sempre part del mineral, i per tant no és un material totalment estèril. En el cas de les explotacions de sal, la runa també en conté. A la comarca del Bages s’extreu sal des de fa molts anys i això ha originat un runam sali, conegut com el Cogulló, de grans dimensions. El Cogulló. a.Cita cinc impactes que pugui causar aquesta muntanya de runa o runam. b.La muntanya de ganga salina del Cogulló es troba en la conca hidrogràfica del Llobregat. Explica de quina manera pot afectar aquest riu i dóna alguna mesura correctora per evitar aquest problema, tenint en compte que el Llobregat abasteix d’aigua poblacions com Barcelona. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 189 Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: c.Tard o d’hora, aquesta explotació deixarà de ser rendible i caldrà restaurar-la. Dóna una solució al destí final d’aquesta muntanya de sal, de manera que no generi riscos ni impactes importants. d.Estudis geològics demostren que el risc d’esllavissades no és important. Dóna-hi una explicació, tenint en compte que els pendents de la muntanya són alts. 2. Prospecció de petroli En la comarca representada en el mapa s’han trobat indicis de petroli. Per aquest motiu es vol fer una prospecció, ja que en zones pròximes hi ha explotacions rendibles. Com pots observar, es tracta d’un subsòl plegat. A B margues argiles calcàries contacte concordant 190 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: a.Fes el tall geològic marcat (AB) i indica-hi una trampa de petroli, tot pintant aquesta roca de color fosc. Marca al mapa el lloc on faries una prospecció amb possibilitats de donar positiu. b. Respon breument aquestes qüestions: b.1 Quina estructura geològica dóna lloc a la trampa? b.2 Quina és la roca magatzem? b.3Com es diu el procés pel qual el petroli va des de la roca mare fins a la roca magatzem? 3. Modelat del relleu La dinàmica erosiva d’un riu va lligada, a grans trets, a factors com el pendent o el cabal, però també hi ha altres processos de geodinàmica externa que, tot i estar relacionats amb l’acció geològica dels rius, tenen la seva pròpia influència en el modelat del relleu. Al mapa següent hi ha representada la topografia d’una zona al voltant d’un riu, amb diverses instal·lacions. Els materials que predominen en el subsòl són sobretot al·luvions fluvials. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 191 Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: a.Indica al mapa, amb una trama o un color, quines són les àrees més propenses a desenvolupar processos gravitatoris. b.La formació i l’evolució d’aquests talussos es podria explicar per la dinàmica erosiva i de sedimentació pròpia d’un curs meandriforme? Raona la resposta. c.Al mapa hi ha diverses instal·lacions (una masia nova, unes granges i un institut). N’hi ha alguna que pugui presentar algun risc associat a fenòmens geològics externs? Raona-ho. 192 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: d.Explica quines mesures de seguiment o de predicció de risc es poden aplicar a aquestes instal·lacions. 4. L’amenaça del desert La desertització és un fenomen que s’estén per bona part del planeta i que dóna lloc a la pèrdua de sòl. Per a molts països, aquesta pèrdua comporta una disminució de la productivitat dels camps i, a la llarga, un problema de fam. Observa el mapa de zones àrides del planeta i respon les preguntes següents. molt àrid àrid semiàrid Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 193 Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: a.A què obeeix la distribució actual de deserts al món? b.La desertització és un procés que va canviant la superfície del planeta. Quines són les causes d’aquest procés? c.Quina diferència hi ha entre desertització i desertificació? La desertificació podria afectar el nostre país? Raona la resposta. 5. Una explotació minera El riu Guadablanco neix a l’alta muntanya i desemboca al mar. Té un recorregut de 320 km i passa per zones poc poblades. Al mapa següent se’n representa el tram final, on es pot observar que al sector NO hi ha una explotació minera amb una bassa d’estèrils on s’acumulen aigües altament contaminades. bossa d’estèrils al·luvions graves calcàries de l’oligocè lutites de l’eocè superior calcàries de l’eocè mitjà contacte concordant mines 194 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: a. Fes el tall geològic marcat al mapa. b.Marca amb fletxes, al tall geològic, el camí que podrien seguir els lixiviats provinents de la bassa d’estèrils. Quin penses que pot ser el grau de contaminació de les aigües subterrànies extretes dels pous situats en els punts 2 i 3? c.En el punt 1 s’han realitzat contínuament analítiques de l’aigua del riu Guadalblanco en els darrers anys. Pots observar aquests valors representats a la gràfica següent. Comenta’ls i dóna una explicació a les variacions que experimenta la duresa de l’aigua. 350 300 duresa (ppm) 250 200 150 100 50 0 1998 1999 2000 2001 2002 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 195 Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: 6. Un projecte de regadiu En una conca de 800 km2 hi ha una precipitació mitjana de 400 mm/any, una evapotranspiració de 250 mm/any i cap mena d’aportació externa (transvasament). El 25 % de la seva aigua es destina a usos domèstics i urbans, i el 35 %, a usos industrials. Esbrina si és possible regar amb els propis recursos hídrics de la conca, 20 ha d’espinacs que necessiten 1.000 L/m2/any. 196 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: tercer trimestre 1. Una solució al problema dels purins Existeix una pràctica comuna que consisteix a adobar els camps de conreu amb purins procedents de granges de porcs. Adobar amb aquests residus (que contenen diversos contaminants com els metalls pesants) està regulat per una normativa que en limita l’ús i que pretén protegir els sòls i les aigües subterrànies d’una contaminació excessiva. ECOPURIN® és un conjunt integral de tecnologies que s’utilitzen per al tractament i la revaloració dels purins. A la taula següent tens els valors mitjans de metalls que contenen els residus tractats amb aquesta tecnologia, així com els valors límit de concentració permesos per la legislació. metall pesant concentració obtinguda en els purins tractats amb ECOPURIN® (mg/kg de residu sec) níquel 30,6 zinc 2.049 mercuri 0 cadmi 5,2 plom 43,7 crom 21,7 coure 396 metall pesant valor límit que pot introduir-se als sòls (kg/Ha/any) níquel 3 zinc 30 mercuri 0,1 cadmi 0,15 plom 15 crom 3 coure 12 a.Si es pretén adobar amb purins tractats mitjançant la tecnologia ECOPURIN®, quin és l’element químic que limitarà la quantitat de compost que es podrà utilitzar, de manera que no se sobrepassin els valors límit? Per saber-ho, calcula la relació entre la concentració obtinguda per la tecnologia ECOPURIN® i els valors límit permesos per a cada metall. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 197 Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: b.Quina és la quantitat màxima de purins tractats que es poden utilitzar anualment per adobar una hectàrea de terreny? 2. L’eutrofització com a diagrama causal L’eutrofització és un procés que comporta la disminució de la biodiversitat d’una llacuna, ja que, tot i augmentar la biomassa, el nombre d’espècies diferents disminueix i es produeixen la contaminació i acidificació de les aigües. a.Partint dels elements següents, construeix un diagrama causal que demostri aquest fet. algues, biomassa, oxigen dissolt, nutrients, DBO i biodiversitat b.Creus que és possible tancar aquest diagrama causal? Creus que per fer-ho caldria afegir alguna variable més? Quina? 3. Dinàmica d’un llac El llac Erie és un dels cinc Grans Llacs que es troben a la frontera entre els EUA i el Canadà. S’han mesurat durant un any les temperatures d’aquest llac, en una zona pròxima a la localitat d’Ashtabula (Ohio). Les dades corresponen a valors mesurats l’any 2005, a l’estiu (juliol) i a l’hivern (gener), a diferents profunditats. Les temperatures mitjanes atmosfèriques oscil·len entre 2 ºC a l’hivern i 16 ºC a l’estiu. 198 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: profunditat (m) temperatura d’estiu (ºC) temperatura d’hivern (ºC) 0 14,5 7,5 10 14,1 7,5 20 11,8 7,2 30 11,5 7 40 8,4 7,1 50 8,1 6,5 60 8 6,1 70 7,8 5,2 80 7,8 5,2 90 7,6 5,1 a.Representa gràficament les temperatures d’estiu i hivern, en profunditat. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 199 Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: b.Identifica la termoclina de l’estiu. Entre quines profunditats es troba? c.S’identifica alguna termoclina a l’hivern? Per què? d.A l’hivern es detecten més nutrients en les aigües superficials que a l’estiu. Dóna-hi una explicació. e.Quin origen antròpic podrien tenir aquests nutrients? 200 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: 4. Dissenyant una població Un Ajuntament vol promoure una sèrie d’activitats que ocuparien una zona pròxima al riu que passa per la població, tal com pots observar al mapa següent. Entre les propostes, hi ha camps de conreu, una petita urbanització, un càmping i una gravera. riu rie ra a.Omple la matriu d’acolliment (similar a la de la pàg. 306 del llibre), posant a les files els quatre sectors (numerats de l’I al IV) i a les columnes les quatre activitats. Valora de l’1 al 5 cada activitat en cada sector (amb la xifra més baixa si és una activitat molt desfavorable i amb la més alta si és molt adequada al territori). activitats o usos territori Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 201 Avaluació Centre: Curs: Data: Nom de l’alumne/a: b.Afegeix a la darrera columna una proposta d’activitat més i puntua-la, tal com has fet amb les altres. c.Justifica les puntuacions més altes i més baixes. d.El que acabes de fer té aplicació en l’ordenació territorial. Què és l’ordenació territorial? 202 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Solucionari primer trimestre 1. a.Les característiques del medi físic o biòtop d’aquesta llacuna són: • El medi és aquàtic, encara que si tenim en compte els seus marges i els organismes que hi viuen, també té una part aèria. • El substrat és el suport sorrenc i llimós típic de la desembocadura dels rius. • Els factors ambientals més destacables són el clima mediterrani litoral i sòls sorrencs i pobres amb una salinitat destacable per la proximitat del mar. La comunitat o biocenosi està integrada per plantes aquàtiques i d’altres pròpies dels marges de les zones humides. També hi ha organismes planctònics a l’aigua i diverses espècies d’animals pròpies de les aigües dolces i salabroses. b. nivell tròfic organismes productors algues, fitoplàncton consumidors primaris zooplàncton, mol·luscos, cranc de riu, carpa consumidors secundaris gambúsia, bernat pescaire descomponedors bacteris c. c.1La presència d’una capa d’escuma sobre l’aigua impediria l’entrada de la llum i de manera que provocaria la mort de les algues i el fitoplàncton, ja que no podrien fer la fotosíntesi. Poc temps després, els consumidors primaris es quedarien sense aliment i, més tard, el secundaris. c.2.Els peixos gat eliminarien les carpes i les gambúsies. Les poblacions d’algues i zooplàncton, principal aliment dels peixos gat, en sortirien beneficiades i augmentarien de forma descontrolada. Els bernats pescaires, en canvi, resultarien perjudicats en perdre dues de les seves preses (llevat que s’adaptessin a alimentar-se de peixos gat). De retruc, el nombre de crancs de riu disminuiria per la major pressió dels bernats pescaires. d.La pèrdua de biodiversitat en els ecosistemes provoca: • Menor capacitat de regulació davant els canvis. • Menys complexitat estructural i de la xarxa tròfica. • Menys biomassa (quantitat total de matèria viva). • Més producció neta. e.A la xarxa tròfica es pot observar que la matèria segueix un cicle, ja que va passant d’uns organismes a uns altres gràcies a les relacions alimentàries. Els cadàvers dels diferents organismes són finalment descompostos pels bacteris que els transformen en matèria inorgànica. Aquesta serveix de nutrient per als productors, que la tornen a incorporar a l’ecosistema i tanquen el Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 203 Avaluació Solucionari cicle de la matèria. L’energia, en canvi, arriba a l’ecosistema a partir de la radiació solar que és captada pels productors en el procés de fotosíntesi. Aquesta energia queda emmagatzemada en els enllaços químics de la matèria orgànica. La resta de nivells tròfics obtenen l’energia a partir dels seus aliments però, a cada pas, es produeixen pèrdues en forma de calor. Finalment, la totalitat de l’energia haurà estat dissipada en forma de calor. Per això, els ecosistemes necessiten una entrada contínua d’energia per poder funcionar. 2. a.Segons el mapa A, el temps és sec, tot i que bufa un feble vent de llevant. Segons el mapa B cal esperar pluges, ja que s’acosta un front i les pressions són baixes. b.La situació del mapa B representa risc d’aiguats, ja que bufa vent del Mediterrani, arriba un front i la pressió atmosfèrica baixa comporta inestabilitat. Una depressió pot anar lligada també a una massa d’aire fred en altura. c.Els vents són més forts a les illes Britàniques en la situació representada al mapa A, ja que les isòbares es troben més juntes. També al mapa A el vent és més humit, ja que bufa de l’Atlàntic i té un recorregut més llarg sobre el mar que no pas en la situació B, en què bufa del continent. d.La situació del segon mapa facilita la dispersió dels contaminants, ja que hi ha forts vents i inestabilitat (l’aire de les baixes capes atmosfèriques tendeix a ascendir, afavorit per la presència d’aire fred en altura). 3. a.Es tracta d’un arc insular, ja que es troba entre la placa Filipina i la placa Pacífica, totes dues oceàniques. b.Els riscos volcànics que poden afectar l’illa de Tenoko són, d’una banda, aquells que puguin venir a causa del vent, com, per exemple, l’acumulació de cendres o la contaminació de l’aire, i de l’altra, aquells relacionats amb una explosió volcànica, sobretot un tsunami, ja que, tot i la distància (prop de 50 km), els tsunamis es traslladen milers de quilòmetres. L’explosió en si no l’hauria d’afectar directament. c.En la situació meteorològica 2 els vents bufen del NO, per tant poden portar cendres i fums cap a la illa de Tenoko en cas que el volcà de Temako entri en erupció. En la situació 1 els vents provenen del sud, fet que no representa cap risc. d.Les illes es troben en una zona pròxima a l’equador, on el Pacífic és molt càlid. Si una massa d’aire polar arriba a aquestes latituds i es barreja amb una massa d’aire tropical calenta i humida, es pot generar un huracà. Els vents alisis impulsaran els huracans que es formen al Pacífic cap a l’oest i poden afectar l’arxipèlag. 204 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Solucionari 4. a. Alaska ✘ 1964 placa nord-americana es tian ✘ 1965 Aleu illes 1957 1958 1972 ✘ 1938 1949 1946 placa Pacífica fossa Aleutiana S’ha marcat una ✘ l’àrea entre les zones afectades pels terratrèmols dels anys 1938, 1946, 1958 i 1965, ja fa molt de temps que es van produir i entre elles hi ha una llacuna sísmica. b.La causa de la sismicitat és la col·lisió de les plaques Pacífica i Nord-americana. c.Es poden donar fenòmens volcànics per la col·lisió de dues plaques oceàniques (hi ha una fosa oceànica). Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 205 Avaluació Solucionari segon trimestre 1. a.Alguns dels impactes que pot causar són: impacte visual, desaparició del bosc, salinització dels pous i les aigües subterrànies, salinització de torrents i rius (Llobregat), desaparició d’una riera i modificació de la dinàmica hidrològica de la zona. b.Qualsevol focus contaminant que hi hagi a la conca d’un riu pot afectar-lo, ja que els torrents que hi circulen acaben desembocant al riu principal. Qualsevol punt del mapa forma part d’una petita conca hidrogràfica dins d’una conca més gran, en aquest cas la del Llobregat, i per tant és possible recollir les aigües abans que arribin al riu principal. Una mesura correctora podria ser recollir les aigües que provenen d’aquesta zona i canalitzar-les cap a una depuradora. c.L’única solució definitiva és tornar la runa al lloc d’on va sortir, al subsòl. d.La sal es dissol i precipita fàcilment quan hi ha pluges, actua com a ciment i consolida la muntanya. 2. a. El sondatge s’hauria de fer damunt de l’anticlinal de la dreta. b. b.1 L’estructura geològica és un anticlinal. b.2 La roca magatzem és la calcària. b.3El procés és la migració. 206 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Solucionari 3. a. Les zones marcades, que corresponen a les que tenen més pendent. b.Sí, ja que el traçat meandriforme d’un curs fluvial provoca que en els costats externs de l’arc dominin els fenòmens erosius, mentre que en els costats interns domina la sedimentació. La localització en l’espai de les àrees on dominen els processos erosius, amb la consegüent formació de talussos verticals, és en gran manera coincident amb aquesta distribució dels episodis de sedimentació i d’erosió que caracteritza un règim meandriforme típic. c.Les granges, tot i trobar-se prop del riu, semblen prou segures, només en cas d’inundacions importants es podrien veure afectades. La masia nova es troba enmig d’una riera, i per tant pot patir risc d’avinguda sobtada del curs fluvial. L’institut es troba a la vora d’una zona de risc d’esllavissada, i si l’erosió del meandre continua activa, a la llarga es pot veure afectat per aquest procés. d.En el cas de les granges, es podria fer un estudi estratigràfic dels al·luvions fluvials per tal de veure el nivell o cota on pot arribar una inundació extraordinària. En tot cas, els propietaris haurien d’estar atents als avisos del Centre d’Emergències sobre risc d’aiguats extraordinàriament forts. La masia nova està construïda en una zona de risc, i poca cosa es pot fer, només un seguiment dels avisos d’emergència de forts aiguats. L’institut està situat en una zona que a llarg termini acabarà patint moviments gravitatoris en massa. Caldria fer un seguiment de possibles esquerdes que puguin aparèixer en l’edifici o en el terreny. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 207 Avaluació Solucionari 4. a.La distribució de deserts és condicionada principalment per la latitud; per tant, està relacionada amb factors climàtics, com ara la distribució d’anticiclons en les zones subtropicals. b.La desertització és un fenomen natural, relacionat amb factors astronòmics. Hi ha llargs períodes en què augmenta i d’altres en què disminueix. c.La desertificació és un procés provocat per l’home. Si la desertificació s’intensifiqués, el desert del Sàhara s’expandiria i podria afectar el sud de la península Ibèrica. 5. a. b.Tenint en compte que el cabussament és cap a l’oest, i que sota les calcàries els materials són impermeables, les aigües extretes del pou 2 podrien estar contaminades, mentre que les aigües extretes del pou 3 haurien d’estar lliures de contaminació. c.Es pot observar una variació periòdica que té una freqüència d’un any. La duresa disminueix durant la primavera fins a arribar al seu valor mínim al juny, possiblement a causa del desgel, que comportaria un augment del cabal i, en conseqüència, una disminució de la concentració de les partícules dissoltes (l’enunciat diu que el riu neix a l’alta muntanya). Durant la tardor, la concentració augmenta i arriba al màxim a l’hivern per trobar-se el riu en període d’estiatge. 6. P rimer cal calcular de quanta aigua es disposa per regar, i després cal comparar el resultat amb l’aigua que es necessita: 1. Aigua disponible per regar: E = 150 mm. 400 mm = 250 mm + E 0,55 · 150 mm = 82,5 mm (o 82,5 L/m2). 35 % + 25 % = 55 % 800 km2 = 8 · 108 m2. Cal calcular l’escolament total de la conca: 82,5 L/m2 · 8 · 108 m2 = 6,6 ·1010 L. 2. Aigua necessària per regar: Extensió de camps d’espinacs: 20 ha = 20 · 10.000 m2 = 2 · 105 m2. Aigua necessària per regar-los: 2 · 105 m2 · 1.000 L = 2 · 108 L. Atès que 6,6 ·1010 L > 2 · 108 L, sí que seria possible regar el camp d’espinacs amb els recursos de la conca. 208 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Solucionari tercer trimestre 1. a.La relació, per exemple, del níquel s’obté així: 30,6/3 = 10,2. metalls pesants níquel zinc coure plom crom mercuri cadmi relació* 10,2 68,3 33 2,9 7 0 34,6 El valor més gran correspon al zinc, que serà el metall que limitarà l’ús de purins tractats mitjançant ECOPURIN®. b.Tenint en compte que el zinc és el metall que limita l’ús dels purins tractats, farem els càlculs prenent com a referència aquest element. Els purins tractats donen valors de 2.049 mg de Zn per kg de matèria seca, que equival a 0,002049 kg de Zn per cada kg de purins tractats. Els valors anuals màxims permesos de Zn són de 30 kg. Per tant, cal dividir: 30 kg de Zn/0,002049 kg de Zn = 14.641 kg, que representa el valor en kg de matèria seca tractada. Per tant, com a màxim, es pot adobar amb un límit anual de 14.641 kg de purins tractats. 2. a. nutrients algues biomassa DBO biodiversitat oxigen dissolt b.És possible tancar el diagrama afegint, entre la primera i la darrera variable (nutrients i biodiversitat, respectivament), la variable descomposició de biomassa, per exemple. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 209 Avaluació Solucionari 3. a. estiu hivern b.La termoclina de l’estiu es troba entre 10 i 40 m de fondària, que és el tram de la gràfica en què s’observa una disminució més sobtada de la temperatura. c.No és possible identificar cap termoclina a l’hivern. Una possible explicació és que la disminució de la temperatura superficial fa augmentar la densitat de l’aigua, que s’enfonsa provocant una mescla de l’aigua calenta i la freda. d.Si l’aigua freda s’enfonsa, genera un aflorament de nutrients acumulats al fons. e.Molt probablement, les aigües superficials que desemboquen al llac porten adobs en dissolució dels camps de conreu i purins de les granges. 210 Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT Avaluació Solucionari 4. a. activitats o usos territori conreu urbanització càmping gravera granja I 5 1 2 4 2 II 3 2 2 4 3 III 1 1 1 2 2 IV 3 4 4 2 4 b.Resposta oberta. Veure un exemple a la darrera columna de la taula anterior. c.Conreus. El lloc més adequat és prop del riu, perquè té aigua a l’abast per regar i és un terreny pla ric en nutrients minerals (valor 5). El sector III és poc adequat, pel fort pendent, que podria desencadenar pèrdues de sòl. Urbanització. Els sectors I, II i III són poc aconsellables perquè, o bé es troben en una zona inundable (I i II) o bé en una zona amb fort pendent on hi ha risc d’esllavissades i dificultats a l’hora de construir (III); el sector IV no presenta riscos com els esmentats i a més és prou pla. Càmping. els sectors I, II i III són poc adequat a causa dels riscos d’inundació i pels forts pendents (III), mentre que en el sector IV és perfectament viable la construcció, tot i que queda lluny de l’aigua. Gravera. Els sectors I i II són els més aconsellables, ja que són els llocs on serà més fàcil trobar grava. La zona III generaria un fort impacte visual i seria difícil de treballar, mentre que en el sector IV, en zona elevada, seria poc probable trobar àrids naturals. Granja. El sector IV sembla el més idoni, ja que no té cap risc, en tot cas l’aigua del riu lluny. El sector I presenta risc d’inundacions, i el sector II també, però si la granja s’edifica al marge sud, pot ser que no sigui un problema tan greu. El sector III té massa pendent. d.L’ordenació territorial consisteix a assignar a cada zona del territori l’activitat més apta i que generi un mínim d’impactes. Ciències de la Terra i del medi ambient 2 BATXILLERAT 211
